埃克森美孚公司（ExxonMobil）剛剛簽署了德克薩斯州加爾維斯頓海岸附近271068 英畝海底土地的租約，用於捕獲碳排放物（CO2）並將其永久注入海底岩床，這將成為美國短暫史上最大的CO2 傾倒場。該基金成立於1845 年，用於支持公立學校和教育，以減少州政府的借貸需求。 截至2024 年8 月31 日，該基金的餘額為568 億美元。

埃克森美孚打算如何利用德州租約進行碳捕集與封存的示意圖

灰岩噴發

1986 年，非洲喀麥隆一個名為尼奧斯湖（Lake Nyos）的火山口湖發生了一次火山爆發，也被稱為”湖底噴發”。

隨著時間的推移，地下岩漿中的二氧化碳滲入了深湖的湖水中。 通常情況下，壓力會使二氧化碳溶解在水中，但由於某種原因，可能是山體滑坡或溫度或壓力的變化，二氧化碳突然開始脫氣，並猛烈地流向湖面，在79 英尺（24 公尺）高的海嘯中”掀翻”了湖面，將二氧化碳溢出到山谷中。

非洲喀麥隆的尼奧斯火山湖，1986 年傑克-洛克伍德，美國地質調查局

在方圓15.5 英里（25 公里）的範圍內，大約有160 萬噸（1.45 噸）二氧化碳被釋放出來，使四個村莊的大約1700 人和3000 頭牲畜在晚上安頓下來後窒息而死。 二氧化碳比空氣重，沿著谷底迅速流動。

幾分鐘內，損失慘重，倖存者寥寥無幾。 數小時後，二氧化碳消散，結束了史上最致命的天然氣外洩事件之一。

1986年尼奧斯湖火山爆發的原因

雖然我們大多數人都熟悉從地殼中提取原油或天然氣的水力壓裂法（壓裂法），但鮮為人知的是，在一種名為”提高石油採收率”（EOR）的過程中，一些壓裂過的地點已被重新用於碳捕集與封存。 雖然這種情況很少見，但確實存在。

例如，加拿大的韋伯恩-米代爾計畫採用了EOR 方法，將二氧化碳注入壓裂現場，以提取最後一點黑金，二氧化碳（希望）永遠被封存在地下–自2000 年以來，已封存了超過3300 萬噸（3000 萬噸）。

就連德州也有EOR 場址–位於休士頓西南傑克遜縣的Petra Nova CCS 計畫。更常見的情況是，CCS 場址是為二氧化碳封存而刻意規劃和設計的。

挪威一直是碳捕集與封存的先驅，其計畫包括北海的斯萊普納（Sleipner）計畫和巴倫支海的斯諾維特（Snøhvit）油田。 自投入營運以來，這兩個項目均未發生任何重大事故或洩漏報告。

斯萊普納計畫於1996 年啟動，是世界上第一個工業規模的二氧化碳捕獲和儲存計畫。 此工程每年儲存約100 萬噸二氧化碳，並將其註入位於海床下約2625 英尺（800 公尺）處的烏齊拉地層–一個高孔隙率的砂岩層。

挪威北海斯萊普納碳捕集與封存設施

斯諾維特油田於2008 年開工，每年捕獲約70 萬噸二氧化碳，並將捕獲的碳注入更深的海床下8530 英尺（2600 公尺）。 這兩個地點都被不透水的”蓋岩”層密封，防止二氧化碳外洩。

由於二氧化碳一般注入海底3280 英尺（1 公里）以上，溫度和壓力使二氧化碳處於超臨界狀態，這意味著氣體的行為更像液體，有助於將其困在地下。 與二氧化碳冷卻到華氏零下109.3 華氏度（零下78.5 攝氏度）就會變成乾冰的情況類似，在1070 磅/平方英寸（73.8 巴）的壓力下，二氧化碳在約88 華氏度（31 攝氏度）時也會變成液體。

如果儲存地發生洩漏，二氧化碳會使周圍水域酸化，對附近的海洋生物造成有害影響。

從理論上講，這些類型的二氧化碳封存場可以安全地將我們的二氧化碳廢物封存數百萬年，除非發生像行星殺手小行星那樣的世界末日災難事件……在這種情況下，二氧化碳洩漏可能是我們最不需要擔心的問題。