随着全球气温不断升高,二氧化碳等温室气体的大量排放加剧了气候变暖的趋势。尽管可再生能源和碳排放规制措施取得了一定成果,但要达到巴黎协定设定的气候目标,依靠现有手段仍显不足。科学界因此探索出许多激进且创新的方法以实现大气碳的快速去除,其中利用核爆炸加速玄武岩风化以实现大规模碳封存的方案备受关注。该方案的核心理念是通过在遥远的玄武岩海底深埋小型核爆炸,破碎岩石形成大量细碎矿物颗粒,从而显著提升岩石与二氧化碳的反应速率,促进碳酸盐矿物的形成,将二氧化碳长期、稳定地封存于地下。玄武岩化学成分丰富,特别含有钙、镁等碱土金属元素,是自然界中理想的碳封存介质。传统的增强岩石风化技术虽然有效,但受限于矿物表面积及手段规模,其矿化速度有限,无法满足快速减碳的需求。
而通过核爆炸手段,能一次性制造出极为巨量的细粒岩石粉末,大幅度扩大反应面积,迅速捕捉大量二氧化碳。尽管听起来极具争议,但研究者指出,若核爆炸严格定位于玄武岩海底深层,爆炸产生的碎石、能量和辐射基本被海水和厚厚的岩层有效阻隔,避免对海洋生态和大气造成直接污染。此外,由于选址远离人类活动区域,可最大限度降低潜在风险。该方法需要的核爆炸当量通常达到吉吨级别,规模巨大,但考虑到气候变化的危机性及长期效益,这一方案具有独特的前瞻价值。经济成本方面,尽管核爆炸的研发与执行成本不容小觑,但相较于长期的气候灾害损失以及其他碳捕集技术,仍具备一定的竞争力。关键在于提高操作安全规范和风险管理能力,实现可控、精确的爆炸过程。
政治及社会层面,针对如此突破常规且带有争议的科学实践,国际社会与各国政府将面临复杂的监管挑战。公众对核技术的负面印象及核爆炸可能带来的健康环境隐患,需通过透明的信息公开、跨界合作及示范项目逐步消解。多学科协同研究和政策制定对于推动此类大规模碳封存技术的科学合理化极为重要。环境效益方面,玄武岩矿化后的碳封存能有效减少大气中二氧化碳浓度,缓解海洋酸化,并推动形成长期稳定的碳库。这不仅可为应对气候变化提供强有力支撑,也为开发其他利用地质储存的碳减排技术提供了宝贵经验。综上所述,利用核爆炸促进玄武岩增强风化是一种极具创新性和潜在变革力的碳封存方案。
尽管存在技术和伦理上的挑战,但在全球碳减排目标逼近的当下,探索这样的大规模低碳技术路径显得尤为迫切。未来研究需要在安全控制、生态保护、政治法制和经济可行性等方面持续深化,为人类应对气候危机提供更多元化的技术选项。