这种方法加速了二氧化碳的吸收，可能有助于对抗气候变化。

在人类活动释放到大气中的所有温室气体中，二氧化碳是最重要的排放物。因此，专家们建议，除了大幅减少化石燃料的使用外，我们还应该积极地从大气中去除二氧化碳。然而，所谓的碳捕获技术通常是昂贵和/或能源密集型的，需要碳储存解决方案。

现在，斯坦福大学的研究人员提出了一个令人惊讶的实用策略：让岩石为我们做这件事。

他们不是在开玩笑。斯坦福大学的化学家Matthew Kanan和Yuxuan Chen开发了一种利用热量将矿物质转化为永久吸收二氧化碳的材料的方法。发表在《自然》杂志上的一项研究详细说明了这一过程的实用性和低成本。此外，Kanan和Chen的这些非常有用的石头，还可以满足一种常见的农业实践的需要，可谓一石二鸟。

该研究的资深作者Matthew Kanan在斯坦福大学的一份声明中说：“地球上有取之不尽的矿物质，它们能够从大气中去除二氧化碳，但它们自身的反应速度不足以抵消人类排放的温室气体。”“我们的工作以一种我们认为具有独特可扩展性的方式解决了这个问题。”

几十年来，科学家们一直在研究加速某些岩石对二氧化碳的自然吸收的方法，这一过程被称为风化，可能需要数百年甚至数千年的时间。Kanan和Chen似乎已经破解了密码，他们将常见的慢风化矿物硅酸盐转化为快风化矿物。

Chen解释说：“我们设想了一种新的化学方法，通过简单的离子交换反应来激活惰性（非化学反应性）硅酸盐矿物。”离子是带电荷的原子或原子团。“我们没有预料到它的效果会这么好。”

Kanan和Chen的灵感来自水泥生产，即窑炉将石灰石（一种沉积岩）转化为一种叫做氧化钙的活性化合物，然后与沙子混合。化学家们复制了这一过程，但将沙子换成了一种叫做硅酸镁的材料。硅酸镁含有两种矿物质，它们在受热时交换离子，转化为氧化镁和硅酸钙，这两种矿物质的风化速度很快。

“这个过程起到了乘数的作用，”Kanan说。“你拿一种活性矿物，氧化钙和一种或多或少是惰性的硅酸镁，你就会产生两种活性矿物。”

为了验证他们的结果，Kanan和Chen将潮湿的硅酸钙和氧化镁暴露在空气中。经过几周到几个月的风化作用，它们变成了碳酸盐矿物。

“你可以想象在大片土地上散布氧化镁和硅酸钙，以去除周围空气中的二氧化碳，”Kanan说。“我们现在正在测试的一个令人兴奋的应用是将它们添加到农业土壤中。”这种应用对农民来说也很实用，当土壤太酸时，他们可以向土壤中添加碳酸钙：一种叫做石灰的溶液。

“添加我们的产品将消除石灰化的需要，因为这两种矿物成分都是碱性的，而不是酸性的，”Kanan解释说。“此外，随着硅酸钙的风化，它会以一种植物可以吸收的形式向土壤释放硅，这可以提高作物的产量和恢复力。理想情况下，农民会为这些矿物质买单，因为它们有利于农业生产力和土壤健康 —— 作为奖励，它们可以去除碳。”

大约一吨氧化镁和硅酸钙可以从大气中吸收一吨二氧化碳 —— 这一估计包括了窑炉本身排放的二氧化碳，而窑炉所消耗的能源还不到其他碳捕获技术的一半。

然而，将这种解决方案扩展到有影响力的水平，每年将需要数百万吨氧化镁和硅酸钙。然而，Kanan指出，如果对硅酸镁（如橄榄石或蛇纹石）自然储量的估计是准确的，它们将足以消除所有人类排放的大气二氧化碳，然后再去除一些。此外，硅酸盐可以从尾矿（采矿剩余物）中回收。

“社会已经知道如何每年生产数十亿吨水泥，水泥窑已经运行了几十年，”Kanan说。“如果我们利用这些经验和设计，就有了一条从实验室发现到大规模除碳的清晰道路。”

如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！