温室性气体地质处置研究进展及其问题

温室性气体地质处置的机理有3个:①将深部含水地层作为容器封闭CO2;②含水(油)介质,即岩石矿物与CO2发生化学反应而消耗掉CO2,使CO2长期安全保存于地下介质中;③在低渗透含水层中,CO2的运移与滞留时间较长,属于水力学控制CO2的机制。尽管CO2的地质处置存在费用和安全稳定性问题,但国际上已开展的研究表明,地质处置温室性气体是人类积极解决全球环境问题极具前景的方法之一。

CO_2地质储存的纳米尺度流体-岩石相互作用研究

大气中持续增长的CO2是引起"温室效应"的主要原因,并给全球带来越来越严重的环境问题.消减CO2是人类共同面临的生存挑战,也是技术难题.在全球碳循环过程中,有多种调节方法可以减少大气中CO2含量,但目前只有地质储存被认为是可快速实施、见效明显的CO2减排方式.CO2流体-岩石相互作用是地质储存的核心科学问题,其直接影响CO2灌注效率、储存容量和效率、储存安全性和稳定性.纳米尺度的物质拥有奇异特性,具有很大的表面原子数和表面能.CO2流体-岩石相互作用存在多种尺度变化,由于微纳岩矿的表面原子数和表面能与离子、晶体之间的巨大差异,纳米尺度的CO2流体-岩石相互作用的速度和效率远远大于其他尺度.因此,急需开展CO2流体-岩石相互作用纳米尺度变化的主要控制因素与变化机理的研究;通过CO2地质储存研究,寻找、制备天然微纳岩矿以用于经济高效地捕获、储存和转化CO2,推动CO2减排理论和技术的发展.