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《自然》:让微生物“吃”二氧化碳,可将74%二氧化碳溶在地下水中

前瞻网 2021-12-30 14:30

 

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大气层中的二氧化碳(CO2)水平在过去50年里大幅增加,导致全球气温升高,地球气候发生巨大变化。碳捕获与封存(CCS)是科学家们提出的新技术之一,是从工业生产过程中的排放物或发电过程中燃烧的化石燃料中捕获二氧化碳,然后将其储存在地质构造中的一项技术。如果我们想从碳氢化合物系统中生产“清洁燃烧”的氢气,碳捕获与封存也将是关键。

英国政府最近正在开发价值数十亿英镑的碳捕获与封存项目,作为其到2030年从重工业中每年减少2000万至3000万吨二氧化碳计划的一部分。

与深盐水层相比,枯竭油气藏的储存潜力较小(10%),但它是开发二氧化碳地质储存技术早期的重要机会。幸运的是,一部分二氧化碳已被注入枯竭油气藏,作为提高二氧化碳气驱强化采油(CO2-EOR)效率的一种手段。这为评估所注入的碳在时间尺度上产生的地球化学(生物)行为提供了一个独特的机会。

在发表在《自然》杂志上的一篇论文中,来自牛津大学的Rebecca Tyne博士和Chris Ballentine教授带领一个国际合作团队,调查了美国路易斯安那州一个使用CO2-EOR技术的油田中的二氧化碳。他们比较了使用过CO2-EOR技术的油田的地球化学(生物)成分与相邻油田的地球化学(生物)成分,后者从未被使用过CO2-EOR技术。数据表明,CO2-EOR将高达74%的二氧化碳溶解在地下水中。出乎意料的是,研究还显示,微生物产生甲烷过程中,多达13-19%的二氧化碳被转化为了甲烷,这是一种比二氧化碳更强的温室气体。

这项研究是第一个将最先进的同位素示踪剂(惰性气体和稳定同位素数据)与微生物数据结合起来,研究二氧化碳的实验。

甲烷的可溶性、可压缩性和反应性都比二氧化碳低,因此,如果产生了甲烷,就会减少我们注入二氧化碳的数量。科学家认为,未来我们可以在碳捕获与封存选址时把它考虑进去。

该研究论文题为'Rapid microbial methanogenesis during CO2 storage in hydrocarbon reservoirs',已发表在《自然》期刊上。

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责任编辑: 4162SKX

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