來源：《中國石油和化工產業觀察》雜誌
作者：李傑
《降碳技術：將二氧化碳形成礦物，永久的儲存！》。來源：《中國石油和化工產業觀察》雜誌。作者：李傑。
在位於冰島西南3公里處，一座世界性二氧化碳固定工廠正在悄然執行著，源源不斷的二氧化碳被打入地下……不到兩年的時間，這些二氧化碳可以轉化成地下的石頭，千萬年安全穩定地存放。
這家工廠名為奧卡，在冰島語中與能源發音相同。該工廠的負責人表示，透過植被的光合作用固定二氧化碳並不是自然界唯一的減碳形式，其實用岩石也可以固定二氧化碳。他們將二氧化碳溶解到水裡，然後將這些富含二氧化碳的水注入到岩層中，二氧化碳可以與玄武岩等活性岩層發生化學反應，形成穩定的礦物被永久地儲存。
值得一提的是在奧卡工廠運作中，二氧化碳在玄武岩層中的礦化速度非常驚人，遠遠超過了研究人員預期。在他們的實驗中，不到兩年的時間內，近95%的二氧化碳被礦化。要知道在早期的研究觀念中，利用礦物封存二氧化碳的過程往往需要成百上千年，使得該方法不受重視。而奧卡的成功證明該方法在工業規模是可行的。
奧卡採用的岩石是玄武岩。這種岩石具有較高的反應性，富含鈣、鎂、鐵等能夠永久固定二氧化碳的元素，疏鬆多孔的結構使其能夠和碳酸水充分接觸，利於反應的進行。另外玄武岩是地球表面最常見的岩石型別之一，覆蓋了5%的大陸和大部分的海底，其儲存二氧化碳的容量遠遠大於現在大氣減碳所需的目標。
由於每噸二氧化碳的礦化過程需要消耗將近25立方米的水，因此這一技術並不在地球上所有地方適用，只有在水資源豐富的地區，這一技術才比較容易實現。此外，奧卡還在建運輸終端，船隻可以將其他區域的二氧化碳轉運到這裡來，將二氧化碳泵入到工廠固碳網路中。奧卡計劃於2034年前完成有6艘船隻在營任務，每年可輸送二氧化碳300萬噸。
目前奧卡正在進行在注入之前使用海水溶解二氧化碳的基礎研究，希望擴大該技術在缺水地區、沿海和近海地區的適用性。該專案獲得了歐盟的資助。歐盟希望將空氣碳捕集技術與奧卡技術相結合，直接捕獲空氣中的二氧化碳並注入地下。
科研人員介紹，最早的二氧化碳礦化封存技術出現在1990年的《自然》雜誌上，被認為是具有大規模二氧化碳封存潛力及應用前景的減排技術。科學家指出，從熱力學角度來看，反應產物碳酸鹽的標準吉布斯自由能要比與二氧化碳的低0～180千焦/摩爾，是由高能態到低能態的過程，理論上在自然條件下便可實現礦化封存。實際上只有當反應溫度小於500開或者在較高反應壓力下，礦化反應才具有熱力學的可行性。綜合考慮熱力學和動力學因素，二氧化碳礦化封存技術逐漸由氣固兩相反應體系轉變為氣液固三相反應體系。氣固相反應體系是指二氧化碳直接與礦化原料接觸生成碳酸鹽，整個反應過程條件苛刻，一般需要在高溫高壓的條件下進行且二氧化碳的轉化率較低。氣液固三相反應體系是先將二氧化碳溶於水形成碳酸，再將鹼土金屬礦物或者固體廢棄物在碳酸溶液的作用下逐步溶解並生成碳酸鹽沉澱。
奧卡負責人指出，目前全球二氧化碳礦化技術主要可分為兩種，原位礦化技術和非原位礦化技術。奧卡採用的是前者。
原位礦化技術是透過地層岩石原位完成礦物吸收過程，即將二氧化碳直接注入富含鈣鎂鹼土金屬的矽酸鹽礦物層，透過改變活性岩層表面積、反應溫度、環境pH值等，從而大幅縮短礦化封存二氧化碳的時間，在短時間內實現二氧化碳的大規模封存，在實現二氧化碳就地利用的同時極大降低二氧化碳運輸限制與成本。
非原位礦化技術是指天然鈣鎂矽酸鹽礦物（橄欖石、蛇紋石等）以及工業固體廢棄物（粉煤灰、鋼鐵工業的廢料、廢棄混凝土等)經破碎、篩選等預處理後，在二氧化碳氣氛中進行礦化反應產生穩定碳酸鹽過程。
不過，也有專家指出，相對於其他二氧化碳封存方式，礦化封存的成本在720～740元/噸，比較高昂，限制了其商業應用。未來可以試用價格低廉且活性高的固體廢棄物用來礦化二氧化碳，既可以實現減碳，又可以將固體廢棄物轉化有一定價值的產品。而在技術方面，目前二氧化碳礦化封存大整體而言仍停留在基礎研究階段，未來在工藝流程上可與現有技術融合，集約式發展，比如透過餘熱利用來合理利用相關過程能量，降低能耗。
