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        科學家們在實驗室里制造了一種捕獲二氧化碳的礦物質(zhì)
        
			
        
				2018-12-08 14:43:16
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        科學家距離長期尋求的將二氧化碳儲存在巖石中的方法更近了一步。
        

        一種新的技術加快了礦物的形成稱為菱鎂礦的是，在本質(zhì)上，捕獲并存儲大量的溫室氣體CO的2。研究人員于8月14日在波士頓舉行的Goldschmidt地球化學會議上報告說，這個過程可以在室溫下進行。如果能夠大量生產(chǎn)礦物，該方法有朝一日可以幫助應對氣候變化。
        

        科學家們在實驗室里制造了一種捕獲二氧化碳的礦物質(zhì)
        

        “地球上的大量碳已經(jīng)儲存在碳酸鹽礦物中，例如石灰石，”加拿大彼得伯勒特倫特大學的環(huán)境地球科學家Ian Power說，他提出了這項研究。“地球知道如何自然地儲存碳，并在地質(zhì)時間內(nèi)完成。但是我們發(fā)出如此多的CO 2現(xiàn)在，地球跟不上“。
        

        研究人員一直在尋找方法來提高這個星球上的CO容量2存儲(SN：10年6月5日，第16頁。)。一種可能的技術：螯合CO 2通過將其轉(zhuǎn)換到碳酸鹽礦物氣體。菱鎂礦，或碳酸鎂，是一種穩(wěn)定的礦物，可容納大量的CO 2自然：甲公噸菱鎂礦的可含有約半公噸的溫室氣體的。
        

        但菱鎂礦不易制造 - 至少不是在地球表面。前人已經(jīng)考慮泵送CO 2深入到地球內(nèi)部，其中，高的溫度和壓力可以加快氣體與稱為橄欖石鎂-軸承上地幔巖反應。但是，許多障礙仍然使這個想法的商業(yè)，包括尋找合適的位置插入CO 2產(chǎn)生大量菱鎂礦的運輸和存儲氣體的成本。
        

        另一種選擇是嘗試在實驗室中制造菱鎂礦 - 但在室溫下，這可能需要很長時間。地球表面自然形成菱鎂礦的地方是不列顛哥倫比亞省北部的干旱盆地。根據(jù)之前在這些地點的工作，Power和他的同事確定，通過該地區(qū)橄欖石等前地幔巖石循環(huán)的地下水富含鎂和碳酸根離子。離子最終反應形成菱鎂礦，菱鎂礦沉淀出水面。Power表示，在不列顛哥倫比亞省，這一過程始于11000年前。“我們知道它很慢，但沒有人測量過它。”
        

        在非常高的溫度下，科學家們可以使用橄欖石作為原料在實驗室中快速制造菱鎂礦。但是Power說，這個過程耗費了大量的能源，而且成本非常高。
        

        Power的團隊發(fā)現(xiàn)，制造菱鎂礦的問題在于水會阻礙。為了在實驗室制造巖石，Power和同事將鎂離子注入水中。當鎂離子 - 由于電子的增益或損失而帶電荷的原子 - 被放入水中以產(chǎn)生菱鎂礦時，水分子本身傾向于包圍離子。水分子的“殼”阻礙了鎂與碳酸根離子結合形成菱鎂礦的能力。“剝離這些水分子很困難，”Power說。“這是菱鎂礦形成非常緩慢的原因之一。”
        

        為了解決這個問題，Power和他的同事使用了數(shù)千個微小的聚苯乙烯微球，每個微球的直徑約為20微米，作為加速反應的催化劑。微球體上涂有羧基，帶負電荷的分子可以將水分子從鎂中拉出，使其釋放出來與碳酸根離子結合。Power說，由于這些微球，研究人員設法在大約72天內(nèi)制造菱鎂礦。從理論上講，他補充說，微球也可以重復使用，因為實驗中球體沒有用完。
        

        Power表示，這一結果并不意味著該技術已準備好迎接黃金時段。到目前為止，科學家們在實驗室中只生產(chǎn)了非常少量的菱鎂礦 - 大約一微克左右。“我們距離升級還很遠，”或者說這項技術具有商業(yè)可行性。
        

        “我們所展示的是，它可以在室溫下形成，”Powers說?，F(xiàn)在，在展示了概念證明之后，團隊可以探索下一步。他補充說：“我們希望更好地了解菱鎂礦形成中涉及的一些基礎科學”。
        

        “結果讓我感到驚訝，”布萊克斯堡弗吉尼亞理工大學地球化學家帕特里夏·多夫說。她說，關于這個過程可能具有成本效益和能源效率的問題，仍有許多問題，但它“肯定非常有趣”。
        
			

			
          
        
			
        
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