美国最大的二氧化碳捕集与封存基地将落户得克萨斯州

埃克森美孚打算如何利用得克萨斯州租约进行碳捕集与封存的示意图

灰岩喷发

1986 年，非洲喀麦隆一个名为尼奥斯湖（Lake Nyos）的火山口湖发生了一次火山喷发，也被称为"湖底喷发"。

随着时间的推移，地下岩浆中的二氧化碳渗入了深湖的湖水中。 通常情况下，压力会使二氧化碳溶解在水中，但由于某种原因，可能是山体滑坡或温度或压力的变化，二氧化碳突然开始脱气，并猛烈地流向湖面，在 79 英尺（24 米）高的海啸中"掀翻"了湖面，将二氧化碳溢出到山谷中。

非洲喀麦隆的尼奥斯火山湖，1986 年 杰克-洛克伍德，美国地质调查局

在方圆 15.5 英里（25 公里）的范围内，大约有 160 万吨（1.45 吨）二氧化碳被释放出来，使四个村庄的大约 1700 人和 3000 头牲畜在晚上安顿下来后窒息而死。 二氧化碳比空气重，沿着谷底迅速流动。

几分钟内，损失惨重，幸存者寥寥无几。 数小时后，二氧化碳消散，结束了历史上最致命的天然气泄漏事件之一。

1986年尼奥斯湖火山爆发的原因

虽然我们大多数人都熟悉从地壳中提取原油或天然气的水力压裂法（压裂法），但鲜为人知的是，在一种名为"提高石油采收率"（EOR）的过程中，一些压裂过的地点已被重新用于碳捕集与封存。 虽然这种情况很少见，但确实存在。

例如，加拿大的韦伯恩-米代尔项目采用了 EOR 方法，将二氧化碳注入压裂现场，以提取最后一点黑金，二氧化碳（希望）永远被封存在地下--自 2000 年以来，已封存了超过 3300 万吨（3000 万吨）。

就连得克萨斯州也有一个 EOR 场址--位于休斯顿西南杰克逊县的 Petra Nova CCS 项目。更常见的情况是，CCS 场址是为二氧化碳封存而特意规划和设计的。

挪威一直是碳捕集与封存的先驱，其项目包括北海的斯莱普纳（Sleipner）项目和巴伦支海的斯诺维特（Snøhvit）油田。 自投入运营以来，这两个项目均未发生任何重大事故或泄漏报告。

斯莱普纳项目于 1996 年启动，是世界上第一个工业规模的二氧化碳捕获和储存项目。 该项目每年储存约 100 万吨二氧化碳，并将其注入位于海床下约 2625 英尺（800 米）处的乌齐拉地层--一个高孔隙率的砂岩层。

挪威北海斯莱普纳碳捕集与封存设施

斯诺维特油田于 2008 年开工，每年捕获约 70 万吨二氧化碳，并将捕获的碳注入更深的海床下 8530 英尺（2600 米）处。 这两个地点都被不透水的"盖岩"层密封，防止二氧化碳外泄。

由于二氧化碳一般注入海底 3280 英尺（1 公里）以上，温度和压力使二氧化碳处于超临界状态，这意味着气体的行为更像液体，有助于将其困在地下。 与二氧化碳冷却到零下 109.3 华氏度（零下 78.5 摄氏度）就会变成干冰的情况类似，在 1070 磅/平方英寸（73.8 巴）的压力下，二氧化碳在约 88 华氏度（31 摄氏度）时也会变成液体。

如果储存地发生泄漏，二氧化碳会使周围水域酸化，对附近的海洋生物造成有害影响。

从理论上讲，这些类型的二氧化碳封存场可以安全地将我们的二氧化碳废物封存数百万年，除非发生像行星杀手小行星那样的世界末日灾难事件......在这种情况下，二氧化碳泄漏可能是我们最不需要担心的问题。