《自然》：讓微生物“吃”二氧化碳，可將74%二氧化碳溶在地下水中

大氣層中的二氧化碳（CO2）水平在過去50年里大幅增加，導致全球氣溫升高，地球氣候發(fā)生巨大變化。碳捕獲與封存（CCS）是科學家們提出的新技術之一，是從工業(yè)生產過程中的排放物或發(fā)電過程中燃燒的化石燃料中捕獲二氧化碳，然后將其儲存在地質構造中的一項技術。如果我們想從碳氫化合物系統(tǒng)中生產“清潔燃燒”的氫氣，碳捕獲與封存也將是關鍵。

英國政府最近正在開發(fā)價值數(shù)十億英鎊的碳捕獲與封存項目，作為其到2030年從重工業(yè)中每年減少2000萬至3000萬噸二氧化碳計劃的一部分。

與深鹽水層相比，枯竭油氣藏的儲存潛力較小（10%），但它是開發(fā)二氧化碳地質儲存技術早期的重要機會。幸運的是，一部分二氧化碳已被注入枯竭油氣藏，作為提高二氧化碳氣驅強化采油（CO2-EOR）效率的一種手段。這為評估所注入的碳在時間尺度上產生的地球化學（生物）行為提供了一個獨特的機會。

在發(fā)表在《自然》雜志上的一篇論文中，來自牛津大學的Rebecca Tyne博士和Chris Ballentine教授帶領一個國際合作團隊，調查了美國路易斯安那州一個使用CO2-EOR技術的油田中的二氧化碳。他們比較了使用過CO2-EOR技術的油田的地球化學（生物）成分與相鄰油田的地球化學（生物）成分，后者從未被使用過CO2-EOR技術。數(shù)據(jù)表明，CO2-EOR將高達74%的二氧化碳溶解在地下水中。出乎意料的是，研究還顯示，微生物產生甲烷過程中，多達13-19%的二氧化碳被轉化為了甲烷，這是一種比二氧化碳更強的溫室氣體。

這項研究是第一個將最先進的同位素示蹤劑（惰性氣體和穩(wěn)定同位素數(shù)據(jù)）與微生物數(shù)據(jù)結合起來，研究二氧化碳的實驗。

甲烷的可溶性、可壓縮性和反應性都比二氧化碳低，因此，如果產生了甲烷，就會減少我們注入二氧化碳的數(shù)量。科學家認為，未來我們可以在碳捕獲與封存選址時把它考慮進去。

該研究論文題為"Rapid microbial methanogenesis during CO2 storage in hydrocarbon reservoirs"，已發(fā)表在《自然》期刊上。

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論文原文：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04153-3

標簽： 二氧化碳 碳捕獲與封存