對抗大氣碳的一個關鍵工具剛剛得到了巨大的推動,科學家們找到了一種方法來顯著加快將碳鎖定在水或岩石中的過程? 作為。碳匯。
封存涉及一些複雜的化學反應,新研究展示了一種加速這些反應的特定部分的方法,使其速度提高 500 倍,並消除整個過程中的潛在瓶頸。 這可能會大大提高我們處理問題的速度我們變暖的星球。
加州理工學院 (Caltech) 和南加州大學 (USC) 進行這項研究的靈感是為了更多地了解海洋如何自然吸收二氧化碳。 事實上,目前海洋中的二氧化碳含量約為大氣中的 50 倍。
“雖然這篇新論文是關於基本的化學機制,但其含義是我們可以更好地模仿在海洋中儲存二氧化碳的自然過程,”首席研究員說來自加州理工學院的亞當蘇巴斯 (Adam Subhas)。
儘管二氧化碳自然地在空氣和水之間傳遞,反之亦然,但穿過海洋表面的風和水下湍流的結合幫助更多的二氧化碳被鎖在海洋中。
最終,碳沉入底部並被「死」碳酸鈣沉積物中和,但這需要數千年的時間。
同時,隨著更多的二氧化碳被釋放到大氣中,海水變得更加酸性。 這就是我們的珊瑚礁如此脆弱的原因之一遭受如此嚴重的痛苦- 它們的碳酸鈣殼被酸溶解。
但我們不知道珊瑚受到這種酸度的影響時溶解的速度有多快,因為海水中的化學成分與陸地上的化學成分不同。
這就是科學家在這項研究中所關注的化學反應。
過去研究人員曾使用pH 值或酸度測量來計算方解石溶解的速度,但新研究的重點是同位素標記相反,這使得研究人員能夠以比其他方法高 200 倍的靈敏度追蹤單一分子。
此技術顯示中和的緩慢部分是二氧化碳和水轉化為碳酸。
“這種反應被忽視了,”蘇巴斯說。 “緩慢的步驟是形成和破壞碳氧鍵。它們不喜歡破壞;它們是穩定的形式。”
這讓我們回到了加速碳封存的方向。 透過添加酶碳酸酐酶有助於平衡人類和其他動物血液中的 pH 值,研究人員使這一過程進展得更快。
這並不意味著我們可以突然開始從空氣中吸收多餘的二氧化碳,但它確實告訴我們更多關於海洋如何自然儲存碳,以及我們如何能夠加快相同的過程。
在減少二氧化碳排放量的同時我們抽出進入大氣層是保持地球涼爽的最佳方式,越來越多的項目如雨後春筍般湧現,試圖以及。
去年,德國馬克斯普朗克陸地微生物研究所的研究人員研究了改進方法植物利用它自然地從大氣中吸收碳,有一天我們可能會對海洋做同樣的事情。
如果我們確實能夠實現這一目標,我們將感謝加州理工學院和南加州大學的科學家。
“這是一個人職業生涯中罕見的時刻之一,你會說,’我剛剛發現了一些沒人知道的東西,’”團隊成員之一說道,加州理工學院的傑西·阿德金斯。
該研究發表於美國國家科學院院刊。