环保知识:如何对付CO2
海洋植物:1990年8月,美国海洋地理学家约翰·马丁提议向海洋输送铁,作为“强壮剂”,以促进海洋中浮游植物的旺盛生长。这些浮游植物每年可额外吸收200,000吨的CO2。由于海洋植物在许多海域明显不足,通过增加铁这一主要养分来使海洋“肥沃”,可以刺激海藻的生长。海藻在阳光、水和养分的条件下,能够从其他碳氢化合物中吸收碳,并释放氧气。尽管这一计划存在许多问题,如铁的施用位置、方法和可能产生的环境影响等,但它是最具创新性和吸引力的解决方案之一。1991年12月,美国地球物理联合会的会议上也提出了在极地海洋中撒播营养物质,以帮助浮游生物吸收空气中更多的CO2,从而控制温室效应。
化合物对CO2的吸收:1990年,日本东京技术研究所的化学家发现了一种含铜的化合物,能够吸收空气中的CO2,并声称该化合物可以消除大气中的温室效应。在此之前,其他化学家已经合成了能够固定CO2的络合物,但这些络合物仅在CO2高浓度的情况下有效。日本研究组发现的是能够吸收空气中CO2的铜络合物。尽管目前用这种化合物来固定CO2并无实际意义(因为这需要大量的化合物),但它提出了通过酶引发固碳连锁反应的方法,因此这项研究显得非常重要。
CO2的深埋:为了将CO2封入深海并固定化,日本和欧美国家正在合作进行研究,回收发电站等设施排放的CO2,并将其储存于深度达3,000米的海底。日本船舶技术研究所大阪分所的实验表明,将液化的CO2蓄留在深海底的洼地,在其表面形成笼形包合物,即使有缓慢的水流,CO2也会沉积在洞穴内,不会溶解流出。然而,评论家认为,在开展大规模倾倒实验研究之前,必须评估此举对环境的影响。
CO2的分离回收:多年来,化学工业已经开发了多种不同的气体净化技术,其中许多技术现在被提出作为解决CO2问题的方案。气体净化法通过简单的逆流方法将CO2等气体与特定的溶剂(如K2CO3水溶液)接触,溶剂加热后释放出吸收的气体(CO2),实现自身再生并重新使用。尽管溶剂法已经在一些纯碱厂实施,但成本较高,主要问题是脱除CO2需要能量。膜分离法和分子筛吸附法可能会更有效地分离CO2。英国煤炭公司的煤炭研究所(CRE)使用涂覆陶瓷膜成功分离CO2;日本东京电力公司(Tepco)正在研究利用可加热再生的合成沸石的压力和温度变化来吸附CO2的方法。然而,所有这些回收技术都有一个共同的挑战,即产生的CO2大量无法处理。因此,CO2的利用问题逐渐成为研究的热点。
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