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GHG:综述:二氧化碳地质封存中的环境同位素

时间:2015-09-09 17:22:38  来源:水同位素与水岩反应实验室  作者:水同位素与水岩反应实验室

由人类活动引起的温室气体向大气排放量的增加,强化了温室效应,是导致全球变暖的主要原因。CO2是主要的温室气体之一,部分来源于化石燃料的使用,减少CO2向大气排放是未来几十年内全人类迫切需要解决的问题。二氧化碳地质封存(CCS)技术因其减排潜力巨大,长期实施的成本较低,成为目前最重要的过渡性减排途径。

中科院地质地球所工程地质与水资源研究室博士后李捷及其合作导师庞忠和研究员对二氧化碳地质封存中的环境同位素及其应用进行了总结,主要从封存机理(How)、封存场地选择与刻画(where)、封存安全监测(when)等几个方面进行评述(图1)。在捕获机理方面,CO2在咸含水层中的捕获机制主要有结构捕获、残气捕获、溶解捕获和矿物捕获四种,其中同位素可在结构捕获、溶解捕获以及矿物捕获方面发挥作用,作者着重利用实验数据对结构捕获进行定量化的几种方法进行了比较与验证,并指明了各种方法的适用条件。在封存场址选择与刻画方面,同位素主要应用在岩石矿物组分、储层封闭性等方面。而同位素作为示踪CO2地质封存地球化学响应的有效手段,可CO2封存的安全性及风险评价提供有效依据。

 

图1 二氧化碳地质封存中的关键科学问题(环境同位素可在星标领域发挥作用)

 

1 二氧化碳地质封存中的关键科学问题(环境同位素可在星标领域发挥作用)

该研究成果近期发表在英国出版的期刊Greenhouse Gases Science and Technology (Li and Pang. Environmental isotopes in CO2 geological sequestration. Greenhouse Gases Science and Technology, 2015, 5(4):374–388)

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