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如何應(yīng)對(duì)CO2
一.減少CO2的排放
CO2的排放主要是由燃料燃燒造成的,而電力生產(chǎn)產(chǎn)生的CO2比其他任何部門都多(在
美國(guó),它排放的CO2超過(guò)35%),因此減少CO2排放的方法主要是開(kāi)發(fā)新技術(shù),以更有效地利用燃料。如日本的“綜合發(fā)電系統(tǒng)”可使總功率提高到70%-80%;“同步發(fā)電”的新系統(tǒng)可兩次提取能源,大大提高了百萬(wàn)瓦級(jí)熱電設(shè)備的功率,從而使大型熱電設(shè)備的能耗降低30%。當(dāng)然,開(kāi)發(fā)無(wú)CO2的電力資源(如水電、核電)是降低CO2排放量的更有效的途徑。
二.海洋浮游植物對(duì)CO2的吸收
1990年8月,美國(guó)海洋地理學(xué)家約翰·馬丁建議向海洋泵送一些鐵,將它們作為“強(qiáng)壯劑”,以促進(jìn)海洋中浮游植物的蓬勃生長(zhǎng),這些浮游植物每年可多吸收20萬(wàn)t的CO2。海洋植物在許多海域明顯短缺,因此通過(guò)增加海洋植物的主要養(yǎng)分鐵使海洋“肥沃”,可促進(jìn)海藻的生長(zhǎng)。海藻在有陽(yáng)光、水和養(yǎng)分存在時(shí),能從其他碳?xì)浠衔铮瑫r(shí)放出氧氣。
盡管目前尚存在許多問(wèn)題,諸如在何處施鐵、怎樣施鐵以及由此產(chǎn)生何種環(huán)境效應(yīng)等,但這是最富新意的誘人的計(jì)劃。1991年12月,美國(guó)地球物理聯(lián)合會(huì)會(huì)議提出的控制溫室效應(yīng)的計(jì)劃中也明確提出了在極地海洋中撒播營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以幫助能約束CO2的浮游生物的生長(zhǎng),從而使它們能消耗掉空氣中大量的CO2。
三.化合物對(duì)CO2的吸收
1990年,日本東京技術(shù)研究所的化學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種含銅的化合物,可吸收空氣中的CO2,他們聲稱該化合物可消除大氣中的溫室效應(yīng)。在此之前,其他化學(xué)家們已合成了一些可固定CO2的絡(luò)合物,但CO2必須是高濃度的,而日本研究組發(fā)現(xiàn)的是可以吸收空氣中CO2的銅絡(luò)合物。盡管從目前來(lái)看,用它來(lái)固定CO2并無(wú)實(shí)際意義(因?yàn)檫@需要大量的該化合物),但它提出了一種用酶引起固碳連鎖反應(yīng)的方法,因此這項(xiàng)研究才顯得非常重要。
四.CO2的深埋
為了使CO2封入深海并使之固定化,日本與歐美正進(jìn)行合作研究,回收從發(fā)電站等處排放出來(lái)的CO2,將其存積在深度達(dá)3000m的海底。目前,日本船舶技術(shù)研究所大阪分所的實(shí)驗(yàn)表明,將液化的CO2蓄留于深海底洼地,在其表面形成籠形包合物,即使有緩緩的水流,CO2仍舊沉積在穴內(nèi),不會(huì)溶解流出。
當(dāng)然,目前CO2的傾棄雖還不受國(guó)際海洋傾棄法的限制,但評(píng)論家認(rèn)為,在大規(guī)模傾棄實(shí)驗(yàn)研究之前必須評(píng)估此舉對(duì)環(huán)境的影響。
五. CO2的分離回收
多年來(lái),化學(xué)工業(yè)已開(kāi)發(fā)了多種不同的滌氣技術(shù),其中許多滌氣法現(xiàn)正被提出作為解決CO2問(wèn)題的方案。所謂滌氣法是用簡(jiǎn)單的逆流方法將CO2等氣體與一定的溶劑(如K2CO3水溶液)接觸,溶劑加熱后能放出所吸收的氣體(CO2),自身再生后重新使用。
盡管溶劑法已在部分純堿廠實(shí)施,但成本較高,主要問(wèn)題是脫除CO2需要能量。膜分離法和分子篩吸附法將可能更有效地分離CO2。
英國(guó)煤炭公司的煤炭研究所(CRE)用鍍覆把的陶瓷膜來(lái)分離CO2獲得成功;日本東京電力公司(Tepco)正在研究利用一種可加熱再生的合成沸石的壓力與溫度擺動(dòng)CO2的吸附法。但所有這些回收法都有一個(gè)共同的缺點(diǎn),即生產(chǎn)出來(lái)的大量CO2無(wú)法處置。因此CO2的利用問(wèn)題就逐漸成為研究的熱點(diǎn)。