为什么要在沙特阿拉伯留学

由于石油与当代中东之间的共生关系，全球能源转型必然影响中东国际地位，以及中东各国之间的权力结构。富国与穷国间的权力差距将扩大，阿联酋、卡塔尔等国家“小国大政治”的优势可能凸显。随着经济建设成为国家战略的首要任务，中东多个热点普遍降温，敌对国家之间的关系有所缓和，甚至出现多边经济合作的迹象。同时，相关国家之间也显现出恶性经济竞争的苗头。

太阳能和其他能源相比有很多优势。由于广袤的沙漠，阿拉伯世界最丰富的清洁能源是太阳能，该地区的非石油国家已经首先利用了这一优势。摩洛哥已经从可再生能源中获得了超过33%的能源（欧盟的平均水平是18%）。石油生产国也在迎头赶上，阿拉伯联合酋长国、阿曼、卡塔尔和其他国家正在建设大型清洁发电厂。在过去的十年里，中东地区的太阳能发电量已经从91兆瓦增加到9000兆瓦，而投资则增加了12倍。分析家们说，可再生能源正变得越来越有竞争力。与传统能源相比，太阳能发电厂在建造和维护方面更便宜、更快捷、更安全。在阿拉伯联合酋长国，新的太阳能发电厂的成本大约是天然气的三分之二，是石油的三分之一。

该地区的许多政府政策是不一致的。例如，沙特阿拉伯将可再生能源作为其经济改革的支柱，并宣布计划建造世界上最大的光伏发电站，但六个月后却看到该项目搁浅了。中东地区的动荡局势让投资者感到担忧。此外，廉价的石油最近抑制了中东地区对太阳能发电的热情--低原油价格使得用石油发电变得极其便宜，而油价下跌带来的收入减少则迫使各国搁置新的太阳能项目。

随着世界对更多能源的渴求，以及对能源造成的损害越来越警惕，太阳能可能是答案：一种廉价和无尽的清洁能源。通过对拥有最多太阳能容量的10个国家进行排名，你可以看到哪些国家目前做得最好，哪些可以做得更好。

来自国际能源署的光伏趋势报告的数据显示，虽然他们的调查只到2014年，但这是最新的数据。(这些数据告诉我们的是谁生产的原始太阳能最多，而不是谁生产的太阳能容量占其国家的比例最高）。而且它显示了哪些国家拥有最多的太阳能装机容量，而不是实际产生了多少太阳能）。名单中令人惊讶的部分是包括领土相对较小的国家。德国、日本、意大利 -- 他们都在美国之前，尽管我们有更多的土地。

NEOM是位于沙特西北部的工商业新城。该项目是穆罕默德·本·萨勒曼王子 (Mohammed bin Salman) 的创作，他希望创造一个像埃及金字塔一样具有标志性和永恒性的建筑奇迹。

预计占地2.65万平方公里，毗邻红海和亚喀巴湾，靠近经由苏伊士运河的海上贸易航线。新城将聚焦能源与水、生物科技、食品、先进制造业和娱乐业等九大行业，未来完全依靠新型能源供电 。

2022年，据国外媒体报道，沙特阿拉伯王储宣布，计划斥资约一万亿美元在沙特阿拉伯建造长达120公里的“零碳直线城市”NEOM。据悉，NEOM预计可容纳500万人，其中将拥有多层垂直建筑，并配备在建筑物下运行的高速列车、垂直农业、体育场和游艇码头，可用于人们工作、生活和休闲。

穆罕默德本萨勒曼王子表示，该项目将给未来人们的生活方式带来翻天覆地的变化，在“没有道路、汽车的零碳环境”中，人们将使用“100%的可再生能源”。穆罕默德王子将这座零碳新城视为一个国际化的中心。王子希望该项目在 2030 年之前完成，但工程师们担心由于该项目规模庞大，可能需要 50 年才能建成。

在自然条件方面沙特拥有开发太阳能、风能的良好自然条件。

沙特位于北纬20度到30度的西亚地区的阿拉伯半岛，日照条件充足，平均日照量达到2200千瓦时/平方米。根据沙特阿卜杜拉国王原子能和可再生能源城的研究数据，沙特的风能集中在东部波斯湾、西部红海沿岸以及西北部地区，风力资源较为充足。

沙特阿拉伯王国通称沙特阿拉伯（台译沙乌地阿拉伯），简称沙特。沙特实行自由经济政策，位于亚洲西南部的阿拉伯半岛，东濒波斯湾，西临红海，同约旦、伊拉克、科威特、阿拉伯联合酋长国、阿曼、也门、巴林、卡塔尔等国接壤，首都利雅得，国土面积225万平方公里，人口3617万（截至2022年9月），其中沙特公民约占6百分之62，全国分为13个省。

新冠疫情致使石油需求锐减、国际油价低迷，全球不少能源供应商着手减少原油生产以及砍掉勘探项目。不过，沙特阿拉伯国家石油公司(沙特阿美公司)反其道而行之，打算增加产能，凭借雄厚实力拖垮竞争对手后“成为最后的赢家”。

沙特正在推进“2030愿景”经济改革计划，旨在促进国家经济多元化、减少对石油经济依赖。分析人士提醒，推进这一改革计划仍要靠石油收入支撑。

现阶段，英国石油公司、英荷壳牌石油公司等多家能源巨头计划削减原油生产，转而增加对可再生能源及清洁能源的投资。

一名业内人士则认为：“在当前国际经济形势下，能源多元化至少要到2030年以后才有望充分实现。要让沙特这样的大型经济体‘戒掉’石油，至少需要50年时间。因此，现在还是要靠石油挣钱。”

值得注意的是，美国页岩油生产成本相对较高，不少油企因国际油价走低而陷入破产；相比之下沙特原油生产成本较低，且近来加大技术投入，开发碳排放更低、更为清洁有效的产油方式，以求站稳市场位置。

美国惠廷石油公司4月1日申请破产保护，成为3月国际油价暴跌以来首家破产的美国大型页岩油厂商。美国切萨皮克能源公司6月28日申请破产保护，成为又一个破产的页岩油先驱企业。

据美国海博国际律师事务所统计，今年已有超过30家美国石油勘探和生产企业申请破产。挪威吕斯塔德能源公司预测，如果石油价格长期停留在每桶40美元左右的低位，到2022年全球还将有150家能源企业走向破产。

惠誉国际信用评级有限公司分析师克里斯亚尼斯·克鲁斯汀斯把沙特称作“生产成本最低的产油国”。在英国智库能源视线咨询公司联合创始人阿姆里塔·森看来，无论国际能源市场如何变化，“石油总会占到一席之地，而碳排放最低的生产商将成为最后的赢家”。

此外，沙特阿美正在调整下游扩张计划，改为寻求在印度等国收购现成的炼油厂和石化厂，而非自己从头开始新建工厂。(杨舒怡)(新华社专特稿)

了解沙特政治的人一定都明白，阿卜杜勒阿齐兹·本·萨勒曼·本·阿卜杜勒阿齐兹亲王这个似乎显得有些冗长甚至重复的名字意味着什么，后一个“阿卜杜勒阿齐兹”是祖父也就是现代沙特开国国王的名讳，中间的“萨勒曼”是父亲也就是现任国王的名字，而开头的“阿卜杜勒阿齐兹”则是自己的名字。用自己父亲的名字命名自己的儿子，在阿拉伯文化当中通常都显示着男人对儿子的未来给予厚望。尽管没能在家里获得父亲最大份额的宠爱，而使得年轻的胞弟穆罕默德·本·萨勒曼成为一人之下万人之上的王储，但作为沙特王国 历史 上第一位执掌能源产业的王室成员，阿卜杜勒阿齐兹亲王在与石油打交道的几十年里不断证明，他有能力管理这个王国的经济命脉，甚至为全球石油工业打造新的格局。

2014年以来，国际原油市场带来的一直都不是什么好消息。沙特增产压低原油价格之后，这个严重依靠着石油收入的国家财政赤字就再也没有缺席，王储的“2030愿景”经济改革计划也在大把地消耗着尽管看起来存量不少的外汇储备；而在沙特率领欧佩克组织与俄罗斯等国达成原油减产协议之后，北极熊并没有老老实实地履行协议，反而不断蚕食着沙特在欧洲原油市场的份额——事实上在这个世界上根本没有一个国家能够非常确切地知道自己每天生产多少石油，同时逐渐回暖的油价也使得美国页岩油产量大幅提高，最终使得美国成为这个星球上原油产量最多的国家。

在被任命为沙特能源大臣不到五个月的时间里，阿卜杜勒阿齐兹·本·萨勒曼亲王已成为最具影响力的国际人物之一，尤其在他主导着沙特阿美石油公司这个巨无霸掀起了席卷全球石油的价格风暴之后。上个月6日的欧佩克+会议中，由于俄罗斯立场坚定地拒绝减产，而沙特领导的石油输出国组织也不愿意在没有俄罗斯参与的情况下采取行动，会议最终草草收场。沙特阿美石油公司旋即宣布，将亚洲客户的阿拉伯轻质原油官方售价每桶下调6美元，创造了这是2003年以来官方售价的月度最大降幅，而销往西北欧的阿拉伯轻质原油官方售价每桶下调8美元。这已经不是沙特和俄罗斯两国之间的较量，而是沙特向世界所有产油国的全面宣战。阿卜杜勒阿齐兹王子想告诉他们，谁是世界上最大的石油出口国，谁拥有最大的原油生产能力，谁才拥有未来几十年的原油市场走向和能源战略的最终决定权。

在这场关乎命运的决战中，沙特和执掌沙特能源行业的阿卜杜勒阿齐兹亲王几乎是没有退路的。如果在面对俄罗斯、美国或者任何一个国家时做出让步，就意味着沙特让出了国际能源市场的主导权，更失去了自己在原本已经近乎分崩离析的欧佩克中的领袖地位。成立于1965年的石油输出国诞生之初就是伊朗、伊拉克、科威特、沙特阿拉伯和委内瑞拉五国对抗由英美主导的七大跨国石油公司的工具，如伊拉克自顾不暇，伊朗忙于应对疫情，委内瑞拉空有巨大储量却没有开采能力，科威特和后来陆续参加的那些国家体量有限，这还没有算上卡塔尔这种资深搅局者和进进出出的印度尼西亚直流，原本是中流砥柱的沙特事到如今，却成了欧佩克组织最后的倔强。

阿卜杜勒阿齐兹亲王在这场既突如其来而又意料之中的战役中起着举足轻重的作用。这不仅基于他是沙特现任国王萨勒曼的儿子这一事实，而且还因为他是沙特乃至世界顶级能源专家之一，并且在沙特的石油资讯和决策部门工作长达35年。1985年从法赫德国王石油和矿产大学陆续获得学士学位和工业管理硕士学位以后，阿卜杜勒阿齐兹曾担任该大学负责能源研究的中心主任，并在在前石油大臣、有“石油沙皇“之称的阿里·纳伊米任职期间被任命为石油大臣助理，直至2015年担任能源和矿产部副大臣。

阿卜杜勒阿齐兹亲王的几乎全部职业生涯都在沙特能源部的走廊里度过，这在那些沙特王室核心成员中并不常见。他们通常在国外受过良好教育，更愿意到外交部和国防部展示自己的如簧巧舌，或者是直接用自己从摇篮时期开始就握在手中的权利让自己成为商业巨贾，与此相比能源部的工作实在是太过朴实无华且枯燥，但这位亲王还是坚持了下来。几十年来在石油和能源行业的经验，使得他成为前任能源大臣哈利德·法利赫被免职之后几乎是唯一合适的人选。

即便是现任国王之子，即便经过了长期的积累，阿卜杜勒阿齐兹亲王在能源大臣的职位上也丝毫不轻松。作为沙特 历史 上第一位担任能源大臣的王室成员，他面对着太多悬而未决的问题。沙特和俄罗斯两大巨头3月初在维也纳会议上就减产协议的争执仅仅是压垮骆驼上的一根稻草，甚至都不能说是最后一根。在2014年中期国际油价暴跌之后，沙特坚持认为欧佩克应当通过增加产量来击败所有成本较高的原油开采商，当然主要目标是那些背着巨额债务的美国页岩油企业，但由于欧佩克内部的不同立场以及2016年油价跌至每桶27美元，沙特注定无法单独负重前行。

沙漠中的王族决定求助于极寒之地的狩猎者。这是一次各怀鬼胎的联盟。一方是以沙特为首的11个欧佩克成员，另一方则是以俄罗斯为首的10个非欧佩克产油国，二者在2016年的阿尔及利亚首都阿尔及尔完成了一次仓促的会议，目标是让年初已经跌到29美元/桶的国际油价起死回生。 通过联合压低原油产量和增加战略储备，各国在油价缓慢爬升的过程中经济逐渐复苏，大洋彼岸的页岩油生产商也已经开始蠢蠢欲动，但沙特坚持认为，获利最小的是自己，因为只有自己保持着骆驼一样的憨厚，不折不扣地信守着承诺，而北方的巨人不仅在背地里小动作不断，甚至连桌面上的协议都懒得谈。

一切都到了该摊牌的时候。在欧佩克生产国在全球原油供应总量所占份额已经降低到史上最低时，阿卜杜勒阿齐兹亲王决心改变这一现实，并且立刻采取行动。减产协议破裂后，沙特阿美石油公司利用其巨大的额外产能迅速将原油供应提高至每天1200万桶，并且将出口量涨至约970万桶/天，几天之后又宣布将动用战略储备使供应量提升至1230万桶/日，并将最大持续产能提高至1300万桶/天，这一系列数字在整个近代史上都十分罕见。石油贸易公司证实，沙特阿美石油公司租用了几乎所有可以租用的油轮用来向世界各地运输石油。来自扎瓦尔——世界最大陆上油田和萨法尼亚——世界最大海上油田的黑色液体几乎要将整个地球淹没，而沙特人在用这样的行动表明，如果对手不做出让步，在确认不再对减产进行谈判之后，利雅得为解决世界原油产量和价格问题不惜一切代价。

事实上阿卜杜勒阿齐兹亲王早在十几年前就开始为这场战争做着准备，如果那时候他能够预见到有这样一场战争的话。筹备工作在过去几年里达到了高峰。2017年，沙特宣布将在10年投资500亿美元打造30座风电场和太阳能电站，计划在2020年实现可再生能源发电3.45吉瓦，在全国总发电量中的占比提高到4%，到2023年进一步提升至9.5吉瓦，占全国总发电量10%。2019年1月，沙特宣布已收到来自美国、俄罗斯、法国、韩国和中国五个国家有关建设沙特境内第一座核反应堆的方案，而这样的核反应堆沙特计划建设16座。更重要的是，2019年2月沙特启动了美国以外世界最大的页岩气项目。沙特阿美公司宣布，已经发明了一种利用海水提取页岩气的有效方法，从而克服沙漠中水资源短缺的困难，与此同时沙特境内天然气田的开采也开始逐步加速。所有这一切，都是阿卜杜勒阿齐兹亲王和沙特手中的武器。

尽管挑起原油市场的战争似乎让这位亲王担任了一个不怎么光彩的角色，但这丝毫没有影响那些能源大佬们对沙特能源大臣的评价。美国前驻沙特大使查尔斯·弗里曼说，阿卜杜勒阿齐兹亲王代表着一种新现象，即沙特的“皇家技术官僚”，他评价说，这位亲王是沙特能源部内的“世界级专家”。牛津大学能源研究所所长巴萨姆·法图赫则表示，从沙特推行可再生能源改革以来，阿卜杜勒阿齐兹亲王一直是沙特能源政策的关键人物，黑金投资的创始人兼首席执行官加里·罗斯更是认为，“沙特没有人比阿卜杜勒阿齐兹亲王更了解石油行业”。这些人的评价中似乎都带着一些刻意恭维的成分，因为他们一定都知道，如果这位全球原油价格风暴的操盘手一旦愤怒，世界经济将会遭遇怎样的后果。

阿尔哈贾尔山脉疲惫、摇摇欲坠的山峰正在像一块腐烂的肉一样慢慢腐烂。微妙的腐烂迹象无处不在。易燃氢气有时会从地下水中冒出。来自天然泉水的水通常富含矿物质。当它流过地面时，这些水会留下一层结霜的白色晶体。只有少数几种植物可以在这种外来土壤中生长。

在这里，在沙特阿拉伯东部的沙漠国家阿曼，山脉包含了地球表面通常不存在的奇异矿物。它们在下方数十公里（英里）处形成——比人类为寻找石油或黄金所钻的深度还要深。现在暴露在地球表面的空气和水中，这些矿物质被证明是化学不稳定的。

下雨时，它会滴入岩石的裂缝中，携带空气中的气体。水和气体与岩石发生反应，形成新的、五颜六色的矿物质。这些由黑色、白色和蓝绿色石头组成的锯齿状脉络越来越深入基岩。就像缓慢而有力的手指一样，矿物质扩大了裂缝，将岩石撬开。

在阿曼的这些碱性泉水中，水从富含溶解钙的地下涌出。钙与空气中的 CO 2迅速反应，形成可在 24 小时内出现的碳酸钙（方解石）薄膜。当水流过岩石时，会留下一层冰冷的方解石晶体涂层。 D.福克斯

Peter Kelemen 认为，这些正在腐烂的岩石可以帮助人类解决一个重要问题：气候变化。

Kelemen 纽约州帕利塞德市 Lamont-Doherty 地球观测站的地质学家，他指出，白色碳酸盐脉是雨水中的二氧化碳 (CO 2 ) 形成的，附着在岩石中的镁和钙原子上。换句话说，这些新矿物捕获的气体与人类燃烧化石燃料时释放的气体相同。正是同样的温室气体使我们的星球变暖。

这些不寻常的岩石分布在阿曼大约马里兰州大小的地区。Kelemen 认为，它们每年自然石化 50,000 至 100,000 吨 CO 2 。与人类每年释放的能量 300 亿吨 CO 2相比，这微不足道。但 Kelemen 和他的同事们相信，这些岩石有朝一日每年可固化多达 10 亿吨 CO 2。散布在世界各地的其他岩层每年可再捕获 100 亿至 200 亿吨 CO 2。“你正在寻找可能对人类全球碳预算产生影响的东西，”他在阿曼的一个下午告诉我。

在阿曼的这些天然泉水中，水从富含溶解钙的地下涌出。它与空气中的CO 2迅速反应生成碳酸钙（方解石）。在很长一段时间内，矿物质会形成美丽的阶梯状梯田，称为石灰华。 D.福克斯

近 20 年来，Kelemen 和他的合作者 Juerg Matter 一直致力于这个想法。Matter 是英国南安普顿大学的地球化学家。2018 年前我在阿曼拜访他们时，他们的团队正忙着在岩石上钻几个洞。他们计划从地下 400 米（1,300 英尺）深处挖出石头。这些核心将帮助他们更好地理解他们希望加速的自然过程。

从空气中去除 CO 2曾经看起来很奇怪。然而，在过去的 20 年中，随着气候变化的紧迫性变得越来越明显，它获得了动力。

许多科学家现在认为，人们不会以足够快的速度减少温室气体的排放，以防止地球升温超过 1.5 摄氏度（2.7 华氏度）。人们认为，这种变暖限制将避免气候变化的最危险影响。这些影响包括失控的海平面上升、亚马逊雨林的消失和频繁的灾难性风暴。

科学家们现在建议人们采用一种称为“负排放”的策略。其中包括每年从空气中吸收数十亿吨 CO 2的大型项目。他们需要使用许多策略，例如重新种植森林。或者给海洋施肥以刺激光合作用促进浮游生物的生长。森林和浮游生物自然会从空气中吸收 CO 2。

几家公司也在建造“直接空气捕获”机器以从空气中提取 CO 2 。然后可以将捕获的气体泵入地下。

自 1980 年代以来，能源公司已将少量 CO 2泵入空的油箱。在那里，气体被困在砂岩等沉积岩层之间。但如果气体泄漏出去，可能会导致问题，Gregory Nemet 警告说。他是威斯康星大学麦迪逊分校的能源科学家。“这不需要太多，”他说道。“如果是 1% 或 2% 的泄漏，那真的会给我们稳定气候的计划带来漏洞。”

但不同的岩石，如阿曼的岩石，可以更永久地捕获 CO 2。它们含有高含量的钙和镁硅酸盐。在这些矿物质中，钙和镁原子与氧和硅原子簇结合，称为二氧化硅。这些矿物在地球表面不常见，但在地下深处的岩石中含量丰富。科学家们怀疑这些矿物会与 CO 2发生反应并将其锁定为碳酸盐矿物。这个想法引诱 Matter 参与其中。他想测试一下。

这些被称为橄榄岩的地幔岩石样本是从阿曼钻孔的不同部分切割下来的。白色斑点显示碳酸盐矿物，它是由岩石中的镁和钙原子锁定在溶解在地下水中的 CO 2分子上形成的。 于尔格物质/大学。南安普敦

2001 年，Matter 在 Lamont-Doherty 工作时刚刚获得博士学位。校园坐落在纽约市附近的一片森林中。这些建筑物矗立在悬崖之上，悬崖落入哈德逊河 100 米（325 英尺）。那些巧克力色的棕色悬崖是由被称为玄武岩的石头制成的。它是由数百万年前从地球深处喷发的熔岩形成的。

玄武岩含有硅酸钙和硅酸镁。聘请 Matter 的地球物理学家 David Goldberg 希望他尝试将 CO 2注入其中。

“每个人都认为我疯了，甚至是愚蠢的，”为了尝试这个，Matter 回忆道。其他科学家也做过实验室实验。他们的数据表明碳酸盐矿物需要数百年才能形成。这对于应对当今的气候变化威胁来说太慢了。

但在 2004 年，Matter 和 Goldberg 还是尝试了。他们在玄武岩中的一口井下注入了 230 米（750 英尺）的水。那水含有几公斤（也许5磅）的CO 2。

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一周后，当 Matter 将水抽回时，CO 2已经消失了。这种气体在水中形成弱酸。酸溶解了岩石中的一些钙和镁硅酸盐。它们与气体反应形成碳酸盐。而这发生的速度比实验室测试快 300 到 3,000 倍。该团队早在 2007 年就发表了其研究结果。

“回想起来，我们所做的事情风险很大，”马特说。它有很大的机会不起作用。“我们只是相信它，”他说。而且，他补充说，“我们真的很幸运。”

随后，Matter 和其他几位科学家开始寻找将 CO 2转化为石头的其他地方——而且规模要大得多。2012年，他们得到了机会。

这个地热发电厂和 Carbfix 站点位于冰岛的 Hengill 火山附近。与热水一起出现的火山 CO 2被注入回玄武岩中，以将 CO 2石化（变成石头）作为碳酸盐矿物。 ÁRNI SÆBERG，CARBFIX

冰岛是北大西洋的一个岛国。那里的雷克雅未克能源公司在该国众多火山之一附近经营着一座地热发电厂。该公司想处理 CO 2。它的工厂使用从地下涌出的热水发电。火山经常喷出 CO 2。当水从地下涌出时，它也将这种气体释放到空气中。

但是有一个明显的解决方案。冰岛几乎完全由玄武岩构成。将 CO 2注入该玄武岩应将其锁定。

2012 年，工人们在发电厂附近的一片草地上钻了一个洞，将 400 米（1,300 英尺）的水注入 下面的玄武岩中。这种水的 CO 2含量是苏打水的六倍。为了防止它在气体逸出时剧烈嘶嘶作响，必须将水保持在高压下。数周后，该团队将 71 公吨（78 美吨）的 CO 2注入岩石中。

与此同时，Sandra Snæbjörnsdóttir (SNY-byorns-DOT-er) 从附近的另一个洞里抽水。她是一名地质学家，正在从事这个名为 Carbfix 的项目。她发现当注入的水中渗入岩石时，CO 2正在消失。“它发生的速度实际上比我们想象的要快，”她说。

如该钻芯所示，在冰岛 Carbfix 注入玄武岩的CO 2迅速凝固成白色碳酸钙矿物。 SANDRA SNÆBJÖRNSDÓTTIR，CARBFIX

超过 95% 的 CO 2在两年内形成了矿物——固体岩石。该团队钻了一个新孔并从注入点附近取回了石芯。灰黑色玄武岩的圆柱体带有白色斑点。这些斑点是由注入的CO 2形成的碳酸盐矿物。这些结果出现 在 2016 年的《科学》杂志上。

该项目现在每年石化 10,000 吨 CO 2。Carbfix 已成为一家独立的公司，并计划扩大其业务。

“实际上，你可以将相当多的 CO 2填充到这些岩石中，”现在为新公司工作的 Snæbjörnsdóttir 说。她估计一立方米的玄武岩（一块洗碗机大小的块）可以吸收超过 100 公斤（220 磅）的 CO 2。玄武岩也位于世界大部分海底之下。并非所有这些岩石都适合石化 CO 2。但其中一些似乎是。Snæbjörnsdóttir 预测 Carbfix 最终会尝试将 CO 2注入冰岛海岸附近的这些海洋玄武岩中。

白色碳酸盐脉在阿曼的地幔岩石露头上纵横交错。 KATIE PRATT，深碳观测站/维基共享资源 ( CC BY-SA 2.5 )

物质监督了最初的 Carbfix 实验。但即使在第一次注射之前，他就已经在寻找更多的地方来固化 CO 2。

2007 年，他和 Kelemen 开始研究阿曼的岩石。这些岩石来自地幔。那是我们星球的中间层。人类从未直接见过它。地幔从海底以下约 10 公里（6 英里）处开始，到达地球 2,900 公里（1,800 英里）处。阿曼岩石是被推到地表的一小块地幔。它发生在数百万年前的一次罕见的地质剧变中。

地幔是熔岩和玄武岩的来源。它的岩石含有比玄武岩更高水平的钙和镁硅酸盐。正因为如此，Matter 和 Kelemen 认为，阿曼的岩石每立方米可能能够比冰岛的岩石捕获更多的 CO 2 。

Al Hajar 山脉表面的地幔岩石与白色碳酸盐脉纵横交错。Matter 和 Kelemen 使用放射性碳测年法表明其中一些静脉的年龄不到 5000 年。这表明这些岩石不仅在200万年前吸收了二氧化碳——它们现在也在这样做。Matter 和 Kelemen 在 2008 年发表了这些发现。

这两位科学家仍然需要更多地了解地表下发生的事情。所以在 2017 年和 2018 年，他们和一大群研究人员在阿曼钻了几个洞来取回石核。2018 年 1 月，当他们在偏远的山谷 Wadi Lawyni (WAH-dee Lah-WAY-nee) 钻探时，我和他们一起度过了一周。

阿曼的 Al Hajar 山脉是一块巨大的岩石板的一部分，它长 500 公里（310 英里），宽 60 公里（37 英里），形成于地幔中。2017 年和 2018 年，研究人员钻了几个孔。他们深入地下 400 米（1,300 英尺）以提取岩芯。科学家们正在研究这些岩石如何自然地吸收 CO 2并将其锁定在固体碳酸盐矿物中。 于尔格物质/大学。南安普敦

傍晚时分，几只骆驼漫步经过，咀嚼着参差不齐的灌木。柴油发动机轰鸣。由该发动机驱动的金属钻杆每秒旋转数千次，切入我们脚下的岩石。

时不时地，戴着安全帽的工人们将发动机怠速运转，发出低沉的咆哮声。然后他们从孔中举起钻头，拆下一根金属管，滑出 3 米（9.8 英尺）厚的取芯岩石。

石柱和棒球棒一样厚。将它们放在桌子上后，Kelemen、Matter 和其他几位科学家对它们进行了检查。

科学家们检查了从阿曼钻孔中取出的岩心部分。中间的白色条纹是碳酸镁的脉络。 D.福克斯

灰色的石头中，白色、黑色、橙黄色和蓝绿色的矿物纵横交错。这些静脉标志着从裂缝中渗出的水和气体与石头发生反应的地方。

氧气与岩石中的铁发生反应——字面意思是“生锈”——形成黄色和橙色的脉络。黑色、蓝色和绿色的静脉通常是一种叫做蛇纹石的矿物。它是在水与硅酸盐反应时形成的。白色的矿脉通常是碳酸盐矿物——尽管并非总是如此。我看着 Elisabetta Mariani 对矿脉进行快速测试以识别矿物。

Mariani 是英国利物浦大学的地质学家。她用打火机在血管上点燃了几秒钟。然后，她手里拿着一个塑料瓶，在上面挤了几滴酸。静脉受热的部分像苏打水一样嘶嘶作响了几秒钟。当它与酸反应时，岩石释放出微小的 CO 2气泡。

“这是菱镁矿，”她说——碳酸镁。

这些碳酸盐岩脉在岩心顶部 15 米（50 英尺）处很丰富。它们通常像手指一样粗。再往下，它们变薄并且变得不那么频繁。在 100 米（330 英尺）以下，没有。

这证实了 Matter 长期以来的怀疑。“所有的 CO 2都在非常浅的部分矿化，”他说。一旦雨水渗入，它可能会在地下呆很多年。但是它的所有CO 2在一开始就被消耗掉了。

Matter 和 Kelemen 现在认为碳酸盐的形成速度可以提高——而且提高很多。有一天，他们设想将 CO 2以雨水自然浓度的 125 倍（约为苏打水的 6 倍）压入水中。然后将这种混合物泵入地下三公里（近两英里）。那里的岩石温度接近 100 C (212 F)。高温和高压会加速将 CO 2转化为石头的化学反应。

这是很多年以后的事了。

碳酸镁（一种称为菱镁矿的矿物）的矿脉通常沿着岩石的天然裂缝形成。这些裂缝为地下水渗入岩石提供了通道。该水从空气中携带溶解的CO 2 。该CO 2的分子将与岩石中的镁原子配对形成固体碳酸盐矿物。这使得静脉可以在地下生长数千年。 D.福克斯

但是第一步已经开始了。2020年底，一家名为44.01的阿曼公司成立。（它以 CO 2分子的平均重量命名。）该公司的目标是在阿曼的地幔岩石中捕获 CO 2。

“我们的目标是达到 1 亿吨，”在 44.01 形成后不久，Talal Hasan 说道。他是公司的创始人。他所说的“十亿吨”是指每年十亿吨。

当然，第一次现场测试非常小。去年 9 月，工人们将大约 240 公斤（530 磅）的 CO 2注入 Wadi Lawyni 的一个钻孔中。一个月后，Matter 从几米外的另一个洞里取出了一些水样。

物质仍在分析那水。但他希望找到证据证明 CO 2和水的混合物正在与岩石发生反应。“这项测试只是为了在现场规模上证明反应足够快，”他说。稍后，更大的测试将观察新形成的碳酸盐是否像预期的那样将岩石撬开。Matter 和 Kelemen 都在为公司提供科学建议。

但他们愿景的长期成功不仅仅取决于科学结果。这也将取决于世界各国政府的决定。

像 44.01 和 Carbfix 这样的公司只能将 CO 2变成石头，前提是有人愿意付钱给他们这样做。

在将 CO 2注入地下之前，首先必须从空气中捕获它。捕获 CO 2的技术并不便宜。尽管如此，Nemet 预测直接空气捕获的成本将随着时间的推移而下降（就像其他技术一样，如风力发电）。

即使有人愿意出钱，将CO 2变成石头也需要大量的工作。Carbfix 和 44.01 等公司可能需要 20 年的时间才能达到每年注入数十亿吨 CO 2的水平。这样做所需的操作将非常庞大。

Kelemen 估计，每年在阿曼捕获 10 亿吨 CO 2可能需要 5,000 口注入井。这些井每年需要将 23 立方公里的水泵入地下。这大约相当于密苏里河年流量的四分之一。因为阿曼是一个沙漠国家，所以这些水必须来自海洋。

每年从空气中收集 10 亿吨 CO 2需要数千台机器，每台机器大约有一辆卡车那么大。它们加在一起每年可以消耗多达 1.3 万亿千瓦时的电力。这是整个德克萨斯州耗电量的三倍。为了避免将更多的 CO 2排放到空气中，这种电力需要来自可再生能源——例如风能或太阳能——而不是化石燃料。

幸运的是，阿曼阳光充足。大约 600 平方公里（230 平方英里）的太阳能集热器可以提供所需的电力。这大约是阿曼国土面积的五分之一。“这并非不可克服，”Ajay Gambhir 说。“但这有点挑战，”这位能源经济学家指出。他在英国伦敦帝国理工学院工作。

到 2050 年，人们每年需要从天空中清除多达 200 亿吨的 CO 2 。这将需要在全球范围内开展 20 个这样的大规模行动——或数百个较小的行动。

Gambhir 将这些技术视为一项重要的“保险政策”。完善它们将需要数年时间。但如果到了 2040 年，CO 2排放量仍然很高，那么到那时开始研究它们就为时已晚，他说。“现在这样做是正确的做法。”