海洋财富网综合消息 海洋封存二氧化碳，是控制化石燃料燃烧导致气候变化的有效手段。地球上三个主要的天然碳储层中(海洋、陆地、大气)，海洋碳储层的储量到目前为止是最大的。海洋碳储层的储量比陆地碳储层要高出数倍，而陆地碳储层的储量要大于大气碳储层的储量。因此，海洋的开发空间潜力巨大。
目前，利用海洋封存二氧化碳的方法至少有两种：一是从大规模工业点源捕集二氧化碳并把二氧化碳直接注入深海；二是通过添加营养素使海洋肥化来增强大气二氧化碳的捕捉和提取。上述两种方法在原理上存在较大差异，但是两种方法均能提高海洋储层封存碳的速率，从而减少大气储层所承受的碳负荷。目前海洋肥化方面仍存在极大的不确定性，因此国际上把注意力更多地放在第一种方法上。
全球海洋较温暖的表层海水二氧化碳呈饱和状态，而低温深层海水是不饱和的，且具有巨大的二氧化碳溶解能力，这表明深层海水具有巨大的碳封存能力。
二氧化碳封存的两种机理
把大气中的二氧化碳天然“泵送”到深层海水存在两种机理：
第一种，溶解泵。二氧化碳更易溶解于高纬度海区的低温、高密度海水中，这些高密度海水将下沉至海底。这就导致海水出现“温盐环流”现象，为此，在北大西洋的低温深层海水（富含二氧化碳）向南流经南极洲，最终在印度洋和赤道太平洋上翻，变成表层海水。在那里，二氧化碳再次释放到大气中。同样，南极深层水在上涌至表面之前在南极洲周围循环，然后从高纬度海区高密度海水下沉到重现于热带海区表面，这之间的时间间隔估计为1000年。
第二种，生物泵。海洋中的植物吸收表层海水中溶解的二氧化碳，通过光合作用维持生命。浮游植物的生长和繁殖速度常取决于营养素的利用率。浮游植物的尺寸仅为1毫米至5毫米，海洋浮游动物通常能快速吃掉这些浮游植物，而这些浮游动物也将依次被较大的海洋动物捕食。表层海水中超过70%的这种有机物质可以再循环，但深层海水的平衡主要是通过微粒有机物质的沉淀来完成。所以，这种生物泵把二氧化碳从表层海水向深层海水运送，并有效地把二氧化碳封存于局部深层海水区域。大多数这种有机物质都通过细菌再矿化而释放出二氧化碳，最终这些二氧化碳将又返回至表层海水，完成一个循环。这个过程所需的时间间隔大约也是1000年。
二氧化碳从深层海水返回至表层海水的过程是漫长的，在海洋中的滞留时间可达1000年。人们设想，为什么不避开自然界中缓慢的天然过程，而靠人工直接把二氧化碳注入深层海水呢？这种想法早在1977年就由马切提（Marchetti）首次提出。他建议把二氧化碳直接注入地中海的高密度海水中，当这些高密度海水流经直布罗陀海峡并溢出后，可把二氧化碳转移至大西洋深层海水。
第一种方案：工业点源捕集
液态二氧化碳的使用 去除发电站排放气体中二氧化碳的技术已得到验证，这种技术主要利用胺溶剂“洗涤”排放气体。经证实，利用这种隔离装置能去除98%的二氧化碳。最终，把压缩的二氧化碳高压气流运输至封存地点。运送二氧化碳的最适当形式为液体或密相气体（在压力72.8帕和
为了把海洋表层水体的环境影响降至最低，至少应把二氧化碳注入海底
固态二氧化碳的使用 一种简单实用但逻辑上更困难、更昂贵的方法是，制造固态二氧化碳。固态二氧化碳的密度为每立方米1.5吨，这些固态二氧化碳能快速沉入海底。如果把固态二氧化碳成块抛入海底，这些固态二氧化碳能够直接进入海底沉积层。日本通过实际测试完成的热传递计算结果表明，50%的
二氧化碳的捕集成本 有关发电站烟道气体二氧化碳捕集成本的研究表明，利用目前的捕集技术将使发电成本增加约50%。发电成本增加的主要原因是，利用化学溶剂（以及再利用）捕集二氧化碳将消耗大量能量。据估计，二氧化碳的捕集成本为每吨30美元-50美元（碳捕集更高一些，为每吨110美元-180美元）,这主要取决于发电厂和燃料的种类。研究人员正致力于新技术来降低捕集成本。
运输成本 可从多个方面评估液态二氧化碳运送至深海封存点的成本，包括利用管道和油轮运输。管道运输前期投入成本高（取决于距离远近、管道粗细、海底地形地貌等），油轮运输相对更容易一些。目前世界上最大的油轮运输二氧化碳的能力为22000立方米，其造价为5000万美元。对于总装机容量650兆瓦的火力发电站而言，其产生的二氧化碳需要用两艘这种油轮运输。因此，利用这种油轮运输二氧化碳的成本约为每吨2美元，该成本低于管道运输的成本。但是，把二氧化碳运送至海面平台后还需花费其他费用，包括港口二氧化碳储罐成本、深海平台建造成本、垂直注入管及其运行成本等。这样一来，总成本基本上与传统的海底管道运输成本类似。
生产固态二氧化碳块体或抛射体的成本也许是极高的。目前，有关这些注入方案的成本研究和资料还很少。
第二种方案：海洋肥化
海洋肥化的目的在于增加能够吸收大气中额外二氧化碳的海洋生物的数量。这种封存方案的前提是，应承认“生物泵”能够从表层海水向深层海水传送更多的碳。大多数这种有机碳再矿化变成无机碳，更多的营养素也将被重复利用，以便进一步增加海洋生物的生产力。
海洋肥化策略需注意两点事项：第一，海洋肥化对海洋群落结构和海洋生态平衡的影响；第二，模拟研究表明，如果使大面积海水肥化，海水能够封存的大气二氧化碳的总量，将低于增加海洋生物数量后预期的二氧化碳封存总量。如果没有足够的信息来解决上述问题，那么，目前实施任何大面积海洋肥化计划都是不太可能的，该方案仍存在极大的不确定性，相关海洋科学研究还有待进一步完善。
