菱镁矿是一种可用来储存碳的天然矿物,平均每一公吨天然菱镁矿能从大气中吸走半吨二氧化碳,但矿物质在自然界形成也需要相当长的时间。现在,科学家已经找到如何从实验室迅速生产菱镁矿的方法,或许可成为新颖碳封存技术。
天气越来越炎热、冰山消融、海平面上升、物种走向灭绝……人类工业活动排放的过量二氧化碳正在一步步摧毁地球。除了呼吁全世界积极转向低碳能源、减少依赖燃煤电厂,科学家也在努力创造新的碳捕捉与封存技术,比如今年 5 月左右,台大团队发表低成本碳转化系统,能在捕捉空气中二氧化碳之后,再进一步将其转换成高价值化学产品。
加拿大特伦特大学大气科学家 Ian Power 领导的团队最近则发表一种利用菱镁矿的碳封存技术。已知菱镁矿(magnesite)是天然矿物质,主要成分为碳酸镁(分子式 MgCO 3),产地多在津巴布韦、巴西、澳洲和中国,形成过程可以捕捉大气中的二氧化碳。
下列两等式为菱镁矿在形成过程中,如何从大气除去二氧化碳的化学式:
CO2 + H2O → H2CO3→H + + HCO3-
Mg +2 + HCO3- → MgCO3 + H +
白话来讲:将大气中的二氧化碳注入水中后离解形成碳酸(HCO 3),接着再与元素镁结合便形成菱镁矿(MgCO 3)矿物,这里的唯一问题在于,自然界形成菱镁矿需耗时数百至数千年时间。
而 Ian Power 团队现在带来了戏剧性转变,他们发现利用微小的聚苯乙烯球充当催化剂,能将菱镁矿的形成时间从数百年加速至只要 72 天。更重要的是,聚苯乙烯球在过程中没发生什么变化,代表它们应该能重复使用;此外,加速过程可于室温下进行,也就是说大量制造菱镁矿非常节能,不用额外注入一笔用来加热或冷却环境的能量。
这项研究为打造全新碳储存库带来希望,但还处于早期实验阶段,且依然不是减缓气候变迁的主要方法。《Forbes》指出,目前美国每年排放的二氧化碳量约 400 亿吨,想光靠菱镁矿消除上述碳排放量,每年必须生产 800 亿吨矿物质,根本是天方夜谭,减碳最重要的还是得依赖各国政府提出相对应措施。
- Scientists Develop Lab-Made Mineral That Will Suck CO2 From The Atmosphere
- Scientists Can Now Make a Carbon-Trapping Mineral in a Lab
- THIS MINERAL COULD ONE DAY REMOVE CARBON DIOXIDE FROM EARTH’S ATMOSPHERE, FIGHTING GLOBAL WARMING
(首图来源:Didier Descouens/wikipedia CC BY 4.0)
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