碳捕獲與(yu) 儲(chu) 存技術(CCS)是減緩溫室氣體(ti) 排放對氣候和海洋影響的一種方式。通過碳捕獲與(yu) 儲(chu) 存技術(CCS),發電廠等工礦企業(ye) 產(chan) 生的二氧化碳可以被注入曾經儲(chu) 存石油和天然氣的岩層中。
在歐洲北海油氣田,有很多廢棄的海上石油氣鑽井平台,而CCS可以賦予這些廢棄的鑽井平台以新的活力和使用價(jia) 值。
目前已經有幾個(ge) 試驗平台成功地將二氧化碳注入了地層深處儲(chu) 存。不過目前人們(men) 普遍關(guan) 注的問題是如何控製和管理這些儲(chu) 存在深處的二氧化碳。能夠檢測二氧化碳確實被安全地鎖定在會(hui) 滲漏的岩層裏,才是證明碳捕捉與(yu) 儲(chu) 存技術確實有效的重要一步。
據英國廣播公司(BBC)近日報道,就碳捕獲技術來說,監測成本過高是推廣這一技術的主要障礙。目前人們(men) 采用的主要監測技術是地球物理地震成像技術,但該技術需要在很長時間裏進行持續監測。
英國杜倫(lun) 大學的喬(qiao) 恩·格魯亞(ya) 斯(Jon Gluyas)教授與(yu) 謝菲爾德大學、巴斯大學的一些同仁正在合作開發更為(wei) 經濟的碳儲(chu) 存監測技術,他們(men) 希望利用自然界的宇宙放射線對岩石深處進行探測,就跟醫學裏給人體(ti) 進行X光檢查一樣。
他們(men) 采用的監測技術是μ子成像技術。μ子是在地球上空的大氣層中,宇宙射線撞擊氧原子和氮原子之後產(chan) 生出的一種新的輕子。μ子是一種帶電粒子,與(yu) 電子較為(wei) 相似,但其重量卻是後者的200倍。
研究團隊已經開始在地層深處部署對μ子十分敏感的探測儀(yi) 。μ子成像技術之前已經被人們(men) 用來探測火山口內(nei) 的岩漿分布,以及日本福島核電站內(nei) 部的損壞情況。在CCS技術中,μ子成像技術可以偵(zhen) 測二氧化碳在地下的分布狀況。
研究小組在北海選擇了一處名為(wei) 包爾比的礦井建立了一個(ge) 物理實驗室。該井深達1千米,並有一個(ge) 長廊,可延伸至地下 7千米。他們(men) 在這裏放置了一個(ge) μ子探測器,用於(yu) 監測來自大氣層的、穿越了北海和1千米岩層的μ子。隨著潮漲潮落,μ子通過的海水深度也會(hui) 有所變化。這些變化將會(hui) 被探測器捕捉到。
格拉亞(ya) 斯教授稱,該實驗目前隻處於(yu) 起步階段,有望在2015年完成zui終布置工作。如果成功的話,2020年可以形成實地可操作的方案。