英研制特殊土壤可將二氧化碳從空氣中去除
把地球從全球變暖中拯救出來可以部分依賴于我們腳下的土地嗎?英國科學(xué)家如今正在研制一種可以將二氧化碳從空氣中永久去除的土壤,并希望同時兼顧成本與效率。
在這片加拿大草原土壤上,沙礫層的上面有一層棕色有機(jī)層,含有可以產(chǎn)生鈣的碳酸鈣,能夠幫助應(yīng)對全球變暖。 |
英格蘭紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的研究人員相信,科學(xué)家在此之前從未進(jìn)行過這種嘗試。啟動這個研究的想法源于這樣一個事實,即植物、莊稼、樹木在進(jìn)行光合作用時天然地吸收大氣中的二氧化碳,然后通過它們遍布在周圍土壤里的根系將多余的二氧化碳排放到其中。在絕大部分土壤中,這些排放進(jìn)來的二氧化碳有很大一部分又逸出到大氣中,或者是進(jìn)入了地下水。
但是研究人員推斷,在含硅酸鈣——天然含有或經(jīng)人工處理——的土壤中,植物根系排放出來的二氧化碳可能會和土壤中的鈣起反應(yīng),形成無害的礦物質(zhì)碳酸鈣。碳酸鈣最常見的自然存在方式是白堊、石灰石和大理石。反應(yīng)后,二氧化碳就可以被安全地鎖定在碳酸鈣里,以覆蓋在卵石表面或自成顆粒的形式保存在植物根系周圍的土壤里。
科學(xué)家們正在調(diào)查這個過程在自然界的存在情況,如果切實可行,研究人員將鼓勵人們在含鈣豐富的土壤里栽種更多的植物、莊稼等。
這也可能開啟特制土壤的廣闊前景,所謂特制土壤(添加了硅酸鈣或種植特定植物)就是一種可以充分利用碳捕獲能力的土壤。這種土壤可以在全球碳減排中發(fā)揮非常有價值的作用。
研究小組的成員首先對天然土壤中的碳酸鈣進(jìn)行了探測,這些土壤是由含鈣豐富的巖石頂部受風(fēng)化、或裸露在外的混凝土受侵蝕而產(chǎn)生的粉塵(含有人工硅酸鈣成分)形成的。接著,他們在實驗室中研究了從混合肥料和含鈣豐富的巖石中制造人造土壤的技術(shù)。最終,他們將在這種含大量硅酸鈣的特制土壤上種植植物,然后監(jiān)測碳酸鈣在土壤中的累積情況。
這個多學(xué)科人員的研究小組包含了土木工程師、地質(zhì)學(xué)家、生物學(xué)家和土壤科學(xué)家,由紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的土壤科學(xué)家DavidManning教授掛帥。“科學(xué)家們知道利用土壤來做‘碳吸存’的可能性已經(jīng)有一段時間了。”Manning說:“但是,還沒有一個人嘗試著發(fā)明一種土壤,用做消除和永久保存二氧化碳。”他補充說:“一旦我們確定了這種二氧化碳消除方法的可行性,就會用計算機(jī)模型來預(yù)測在這種特殊類型的土壤中可以形成多少碳酸鈣,以及速度如何。這將幫助我們制造出具有最優(yōu)碳減排前景質(zhì)量的土壤。一個重要的好處就是可以用比其他方法低廉的成本來應(yīng)對氣候變化。”
更廣的應(yīng)用范圍存在于在土地復(fù)墾、土地修復(fù)和其他開發(fā)項目中混合含鈣豐富且具有二氧化碳保存能力的土壤。在這樣的土壤上種植生物能作物可能會是一個很好的選擇。
Manning說:“我們正在開發(fā)的這個方法可能會對英國未來的碳減排目標(biāo)作出5%到10%的貢獻(xiàn)。我們可以預(yù)計它的應(yīng)用就在未來2~3年之內(nèi),這其中包括眾多土地復(fù)墾中的‘速效方案’。”據(jù)悉,這個為期18個月的研究項目名為“制造碳吸存土壤:創(chuàng)新的碳減排方法”,已于2007年9月啟動。
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