碳的矿石碳化封存和工业利用

矿石碳化封存

矿石碳化是利用CO2与金属氧化物发生反应生成稳定的碳酸盐从而将CO2永久性地固化起来。

这些物质包括碱性和碱土氧化物,如氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)等,一般存在于天然形成的硅酸盐岩中,例如蛇纹岩和橄榄石。这些物质与CO2化学反应后产生诸如碳酸镁(MgCO3)和碳酸钙(CaCO3,石灰石)。由于自然反应过程比较缓慢,因此需要对矿物作增强性预处理,但这是非常耗能的,据推测采用这种方式封存CO2的发电厂要多消耗60%～180%的能源。并且由于受到技术上可开采的硅酸盐储量的限制,矿石碳化封存CO2的潜力可能并不乐观。

工业利用

工业利用实质上是将CO2作为反应物生产含碳化工产品,从而达到封存的目的。这些含碳化工产品包括尿素、甲醇的生产,也可应用于园艺、冷藏冷冻、食品包装、焊接、饮料和灭火材料等方面。据统计,目前全球的CO2利用量是每年约120Mt(30Mtc/a),其中大多数是用于生产尿素。工业利用从技术上看并不是一种理想的封存方案,因为在不同的工业流程当中,CO2的封存时间只有几d,最多几个月,然后会被再次降解为CO2,并排入大气。从总体来看这对减缓气候变化的并没有实质上的贡献,而且在很多情况下反而会造成总体排放量的净增加。