溫室氣體「關」好了沒?武漢科學家「聽診器」診一診

長江日報融媒體3月1日訊(記者 李佳)人類腦洞大開,用「地質工程」的辦法來應對溫室氣體排放,就是「捕捉」二氧化碳氣體,並把它「囚禁」到地下,中國人已幹了起來。在鄂爾多斯的亞洲最大的二氧化碳地質封存項目中,30萬噸二氧化碳被封存於1300~2500米的深部鹹水層中,而武漢科學家能監控它們「關」好了沒。1日,長江日報記者聯繫上中科院武漢岩土所科學家李琦,他負責的團隊研發的地下流體保真取樣技術及裝備,已為該工程服役了3年。

根據上月出爐的《2017年中國氣候公報》,全球氣候變暖過程仍在持續。人類排放二氧化碳氣體的速度,已經遠遠大於地球上植物吸收二氧化碳的速度。通過大量種樹吸收多餘的二氧化碳是指不上了。為兌現巴黎氣候協定對全球減排的承諾,負責任的大國,須採取更嚴格的減排措施。

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「科學家將二氧化碳注入地下並長期封存於1000米至3000米深的地層中,這些地層可以是鹹水層、枯竭油氣儲層和不可開採煤層。這一技術已作為前沿技術列入我國中長期科技發展規劃」,中科院武漢岩土所岩土力學與工程國家重點實驗室研究員李琦說。

中國內蒙古的鄂爾多斯腹地深處,正在探索亞洲首個大規模、全流程的陸上鹹水層二氧化碳永久封存示範工程。李琦和他的團隊4年前進駐,為該工程裝備我國自主研發的「地下流體保真取樣監測系統」,通過向地下的水和氣這兩種「流體」取樣,觀測地下水和土壤氣的變化,來監控二氧化碳是否泄漏,相當於為這一大型工程裝了「聽診器」。

封存溫室氣體,主要的風險是二氧化碳或其他物質泄漏。曾有中國地質調查局的水文專家介紹,二氧化碳泄漏,可能會造成淺層水水質偏酸、土壤酸化,嚴重者造成植物根系缺氧減產,進而使土壤微生物群落髮生改變。如果泄漏進入大氣等環境中,一旦空氣中二氧化碳濃度大於7%時,會立刻危害到人們的生活和健康。

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「這就需要長期監測」,李琦介紹,從「二氧化碳捕集、利用與封存」示範項目的數量和封存規模來看,我國已成為繼美國之後的第二大國家。但在取樣監測的科學前沿領域,尤其是向地下的水、氣取樣,中國長期以採購國外產品為主,自主研發薄弱。中科院武漢岩土所該設備填補了這一空白,並從跟跑到並跑。可不依賴電源、而是利用高壓氮氣作為取樣動力源來「聽診」。如在鄂爾多斯,武漢岩土所科學家們定期在現場採集地下水、土壤氣樣品並分析,保障了示範工程的安全運行。團隊正在研發的第三代裝備,能測量地下水位、PH值、電導率、溫度、壓力等各種參數,實時監測,最深可用於地下2000米。

李琦介紹,應對全球氣候變暖,中國義不容辭,前沿科技必須先行。未來,核廢物的地質封存,各種污染場地的評價、監測和治理,或是對地下油、氣、水資源的開發等,都離不開對地下流體(液體和氣體)的取樣、分析和控制。這項地下取樣監測技術,大有可為,市場需求強勁。

【見習編輯:李茜】

運營人員: 董敏 MZ011

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