文摘
在地球的表面,有数十亿吨的岩石含有矿物活性与有限公司2,这是一个有害的温室气体对地球气候的影响。几千年来,这些矿物质与公司进行交互2在空中,将天然气转化为新的碳酸盐矿物和永久存储有限公司2固体形态。今天,随着社会的发展解决方案应对过多的有害影响有限公司2在我们的大气中,进程由这些活性矿物质可以提供一个宝贵的机会。有一个挑战,加快反应,这样他们在几天内发生(或甚至几周),而不是数千年。这样的气候解决方案仍然是新的,需要更多的年轻和热情的思想来促进他们的发展我们的气候是宜居的世代!
为什么公司2有害的,能做些什么?
自1880年代末以来,我们使用化石燃料作为主要能源的来源。化石燃料包括煤炭、石油和天然气。当他们给我们大量的能量,他们也在供应有限,排放二氧化碳(有限公司2当我们燃烧。发布的公司2到大气中造成不利的改变地球的气候。
有几种方法可以减少有限公司2被排放到地球大气层。一种方法是替代化石燃料的能源可再生能源,像太阳能和风能,不排放有限公司2。另一种方法是使用节能技术,需要更少的能量,如电动汽车和LED灯泡。然而,一些公司2排放无法避免,我们称之为“难免”排放。这些是经常发现在工业过程中,就像那些生产水泥、铁和钢。因为这些产品是必要的构建我们的道路,桥梁,建筑,重要的是找到方法来避免其生产造成的排放。这就是碳捕获有保存的一天!
碳捕获听起来一样:“捕捉”技术有限公司2排放来源。有很多方法去获取有限公司2。一种方法被称为碳矿化,有限公司2气体与某些矿物质反应生成新的矿物,调用碳酸盐。
碳酸盐矿物是什么?
你可能已经见过许多碳酸盐矿物的因为它们的构建块贝壳,粉笔和混凝土。这三个例子都含有碳酸钙(CaCO3),也称石灰岩。碳矿化的概念是基于一个自然的过程矿物风化,其中某些矿物与公司互动2在空气中,形成白色的碳酸盐矿物如多佛的白色悬崖下面(图1)。这个过程发生在数千年,但是如果它可以加速发生在几小时或几天,我们可以使用这种方法来捕获和存储有限公司2!
- 图1——你可能已经看到碳酸盐矿物质而没有意识到这一点。
- 海贝组成碳酸钙,粉笔,甚至多佛的白色悬崖。碳酸盐可以从多种方式形式,所有涉及交互与钙和有限公司2这是溶解在水中。
碳矿化是如何工作的呢?
气体改变固体的想法似乎有些奇怪,但它发生在其他方面,每天你看到。橙色生锈你看到在旧汽车和自行车等金属物品形式当铁变得潮湿,与空气中的氧气反应。霜冬天你会看到在你的窗口是由于水蒸气在温暖潮湿的空气接触寒冷的玻璃表面。在碳矿化的情况下,当某些活性矿物湿和接触到公司2他们形成碳酸盐反应,永久存储有限公司2并保持了数千年的气氛。
用于碳矿化的活性矿物质需要包含大量的钙和镁。这些可以发现自然超镁铁的岩石,这是在地球上发现的规模数千亿吨(> 100000000000吨)。活性矿物也可以发现在工业和矿业废物的过程。重要材料时(如铁、钢或水泥)或开采(如钻石、镍或铜)、废物产生和放置在桩附近的设施。大部分的这种浪费富含钙和镁。
重要的是要记住,有限公司2也是一个废气在我们的气氛。自从人类文明开始使用化石燃料,这种温室气体被释放到空气中燃烧废料。使用碳矿化、超镁铁的岩石和工业/矿业废物可以反应浪费有限公司2目前在空气中形成碳酸盐矿物,帮助去除有限公司2从空中和防止积累过多。这种废物管理过程中说明了图2。
- 图2 -碳矿化需要结合两种形式的浪费使碳酸钙新产品。
- 当有价值的材料(如铁、钢和水泥)或开采(如钻石、镍和铜),固体废物也产生,通常富含钙和镁。同样的过程,生产或我这些宝贵的材料也经常制造有限公司2作为废弃物排放到大气中。如这个图所示,浪费有限公司2可以结合固体废物产生新的碳酸盐矿物。
与碳酸盐岩的产品我们能做些什么?
使用产品的过程中产生碳矿化被称为有限公司2利用。碳矿化可以是昂贵的,所以通过出售碳酸产品,钱可以使这个过程更负担得起的。如果碳酸产品可以制成建筑材料,如混凝土,这些新建筑材料可以取代当前建材有限公司排放2当产生,所以有限公司2利用可能避免吨CO2排放!
让我们看看具体的作为一个例子。混凝土是由水泥的混合物,聚合和水(图3)。水泥作为结合的粘合剂成分。各种尺寸的聚合物,如砾石或沙子,用于提供混凝土体积稳定。水允许混凝土混合之前它变硬。
- 图3 -混凝土是由水泥、水、骨料。
- 总量在不同大小的粒子,如砾石或沙manbetxapp在线登录子,他们提供具体的数量和稳定。水泥作为结合聚合在一起的胶水。水被添加到允许混凝土混合好才变硬。
水泥生产创造了很多公司2——占所有的8%人类的有限公司2排放!研究人员正在试图寻找方法减少cement-related排放减少水泥的用量在混凝土或通过改变水泥生产的方式。成功的水泥行业的变化可能产生重大影响的数量有限2被排放到大气层!一些公司使用碳酸盐矿物创建新骨料比普通骨料混凝土更有用。一些公司已经找到了一种方法将有限公司2直接进入塑性混凝土,反应,使混凝土变得更强一旦它干。其他公司得到创造性的利用不同来源的钙(如工业废物)作为一种新的水泥混凝土。
已经有公司在世界各地使用碳矿化创造新的建筑产品,但是他们面临一个艰巨的任务。我们今天的大多数建筑材料是廉价和相对容易使用,所以取代他们需要一些创造力。它不是不可能用一个新的替换一种便宜和有用的产品;以手机为例。我们有iphone之前,我们已经基本简单的翻转手机,功能,和便宜。iPhone的流行不是因为它比一个翻盖手机更便宜,但因为它是一个更好的产品。碳酸因此,新的建筑材料必须提供比当前可用的材料特性和释放更少的有限公司2比现有产品在制造过程中。
这种技术有多发达?
建筑材料制成的矿物碳酸盐有巨大的潜力减少有限公司2水泥行业排放。然而,对于技术成为受欢迎的,在一些地区仍然需要完成的工作:
•研究:这个过程使碳酸盐和有限公司2仍然是昂贵和复杂,需要改善。还需要更多的研究来证明新水泥和混凝土比我们现在的。
•碳的激励:有方法让政府买单的钱人商店有限公司2和防止它进入空气,“激励”有限公司2存储和使用。这将有助于碳矿化更负担得起的。
•规定:有严格的规定,规定材料可用于制造混凝土公路和建筑。有些规定是可以更新老碳酸鼓励使用新材料。这将取决于新材料被证明能表现良好。
海洋中碳矿化
就像公司2是漂浮在空中,也是溶解成我们的海洋。这是类似于有限公司2是溶解在碳酸软饮料。的有限公司2气体等平衡在空气和水之间。因为有更多的公司2在汽水可以比周围的空气,当你打开一个饮料罐,有限公司2迅速离开,进入空气,这样就可以达到平衡。
我们的海洋不让泡沫像苏打水,因为有限公司2已经在海洋和空气之间的平衡。通过添加钙和镁的海洋,有限公司2溶解在海洋可以采集矿物和碳酸盐矿物形式,减少数量的有限公司2在水和令人不安的平衡。这将导致更多的公司2离开空气和进入海洋。科学家们正在研究海洋安全的方法来添加钙和镁,这样我们可以利用海洋的帮助去除有限公司2从大气中!(1]。
如何参与?
碳矿化只是其中之一的许多解决方案需要阻止地球气候的改变。所有的解决方案将需要帮助从各种各样的想法。例如,科学家和工程师可以帮助开发碳矿化和其他技术,政治家和律师可以帮助政府政策鼓励气候解决方案,和记者可以向公众通信新技术。此外,我们可以尽量减少自己的碳排放通过改变我们的日常习惯,比如通过使用更少的电力或合伙用车。多年气候变化将是一个大问题,但如果每个人都需要自己的步骤,以帮助战斗,很有可能解决这个问题!
术语表
可再生能源:↑来自一个源头的能量,在这样丰富,它不能使用,诸如风能和太阳能的能量。
碳捕获:↑一个抓住科技有限公司2从排放源(或直接从空气中)来防止有限公司2造成地球气候的变化。
碳酸盐:↑固体矿物形成于与公司的互动2和水。
矿物风化:↑一个自然的过程,岩石和矿物分解形成新岩石和矿物。风化作用可以用有限公司涉及的反应2从大气中,导致碳酸盐的形成。
超镁铁的岩石:↑岩石较大量的镁,使它们适合碳矿化。
有限公司2利用:↑改变公司的过程2到一个新的形式和使用它作为一个有价值的产品。
聚合:↑无电抗材料提供混凝土体积稳定,从小型砂颗粒较大的砾石岩石。manbetxapp在线登录
平衡:↑相反力量之间的平衡。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
引用
[1]↑Renforth, P。亨德森,g . 2017。评估海洋固碳的碱度。启“。55:636 - 74。rg000533 doi: 10.1002/2016