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把二氧化碳“锁进”土壤

日期: 2018-04-28
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特制土壤可能是最优化碳捕获方法


科学家知道有可能利用土壤进行“碳吸存”已经有一段时间了,但还没有人尝试发明一种可消除和永久保存二氧化碳的土壤。英格兰东北部纽卡斯尔大学的土壤科学家戴维・曼宁教授率领的一个多学科研究小组正在尝试寻找这种土壤。

  

这个研究项目叫做“制造碳吸存土壤:创新的碳减排方法”,为期18个月,已于2007年9月启动,得到英国工程和自然科学研究理事会提供的约24万英镑的资金。

  

启动这个研究的想法来源于一个事实,即植物、庄稼、树木在进行光合作用时可以吸收大气中的二氧化碳,然后通过遍布在周围土壤里的根系将多余的二氧化碳排放到土壤中。在绝大部分土壤中,这些排放进来的二氧化碳有很大一部分又逃逸到大气中,或者进入地下水。

  

但这个研究小组的专家认为,在天然或经人工含有硅酸钙的土壤中,植物根系排放出来的二氧化碳可能会和土壤中的钙起反应,形成无害的矿物质碳酸钙。碳酸钙最常见的自然存在方式是白垩、石灰石和大理石。

  

反应后,二氧化碳就可以被安全地“锁定”在碳酸钙里,以覆盖在卵石表面或自成颗粒的形式保存在植物根系周围的土壤里。科学家们正在调查这个过程的形成机制,如果的确如此,他们将鼓励人们在含钙丰富的土壤里栽种更多的植物和农作物。

  

这也可能将开启特制土壤的开发前景,所谓特制土壤(添加了硅酸钙或种植特定植物),就是发明一种可以充分利用碳捕获能力的土壤。这种土壤可以在全球碳减排中发挥非常有价值的作用。

  

这个小组的成员包括土木工程师、地质学家、生物学家和土壤科学家,他们首先要对天然土壤中的碳酸钙进行探测,这些土壤是由含钙丰富的岩石顶部受风化或裸露在外的混凝土受侵蚀而产生的粉尘(含有人工硅酸钙成分)形成。接着,他们将在大学里开始研究从混合肥料和含钙丰富的岩石中制造人造土壤。最终,将在这种含大量硅酸钙的特制土壤里种下植物,然后监测碳酸钙在土壤中的累积情况。


曼宁教授说:“一旦我们确定了这种消除二氧化碳方法的可行性,就会用计算机模型来预测在这种特殊类型的土壤中可以形成多少碳酸钙以及速度如何,这将帮助我们制造出具有最优碳减排前景质量的土壤。在应对气候变化方面,其好处之一是与其他方法相比成本更低廉。” 


该方法可应用在土地复垦、土地修复和其他开发项目中混合含钙丰富具有二氧化碳保存能力的土壤。在这种土壤上种植生物农作物可能会是一个很好的选择。

  

曼宁教授指出:他们正开发的这个方法可能会对英国未来的碳减排目标做出5%到10%的贡献,预计未来2―3年内即可应用。


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