TW202337548A - 結合能量生產及二氧化碳礦化之方法及相關設施 - Google Patents
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Abstract
方法包括：
- 自在水體(16)之底部處、特定而言湖泊、大海或海洋之底部處之熱液活動地點(14)處排放之地熱流體回收熱能；
- 在該水體(16)中或在該水體(16)之表面處將該所回收熱能轉換成電力；
- 利用自轉換該所回收熱能獲得之電力為至少一設備供電；
- 同時地，將含二氧化碳之流、特定而言溶解於水中之二氧化碳流注入於靠近該熱液活動地點(14)之二氧化碳注入地點處之地層中，以在該地層中實施該二氧化碳之碳化。
Description
本發明係關於一種結合能量生產及二氧化碳礦化之方法。
當前，能量生產嚴重依賴於生產諸如二氧化碳之溫室氣體之技術。
因此，每一行業、特定而言能量生產行業之共同目標係找出不生產二氧化碳之能源或/及開發非常有效地捕獲二氧化碳之方法。
地熱能量已被頻繁地用作潛在之清潔能源。地熱能量依賴於地球之熱。工業地熱能量當今已眾所周知，但遺憾地並不能滿足未來的所有能源需求。實際上，地熱能量依賴於鑽探及開採藉由鄰近岩石之傳導來再注入熱之含水層。
當前工業地熱能量導致之潛在生產因此受到限制且亦生產待設置在適當地方的某些二氧化碳。
因此，本發明之一目標係提供一種廣泛、非常高效且可持續之能量生產方法，其亦具有負或中性的諸如二氧化碳之溫室氣體全球淨產量。
為此目標，本發明之標的物係一種結合能量生產及CO2礦化之方法，其包括：
-自在水體之底部處、特定而言湖泊、大海或海洋之底部處之熱液活動地點處排放之地熱流體回收熱能；
-在該水體中或在該水體之表面處將該所回收熱能轉換成電力；
-利用自轉換該所回收熱能獲得之電力為至少一設備供電；
-同時地，將含二氧化碳之流、特定而言溶解於水中之二氧化碳流注入於靠近該熱液活動地點之二氧化碳注入地點處之地層中，以在該地層中實施該二氧化碳之碳化。
根據本發明之方法可包括單獨採用或根據任一技術可行組合之以下特徵中之一或多者：
-該熱液活動地點包括排放地熱流體之至少一沈降煙囪，較佳地排放地熱流體之複數個沈降煙囪；
-該熱液活動地點位於地質板塊邊界處，特定而言沿著海洋中裂谷，位於熱點處、轉型斷層處或/及火山弧帶處；
-轉換該所回收熱能包括將該地熱流體中之氣體與固體分離，且自該等經分離氣體生產渦輪機驅動氣體流、特定而言蒸氣流以使至少一渦輪機旋轉，從而生產電力；
-該方法包括回收該等固體以生產至少一金屬，特定而言，Li、Co、Cu、Zn、Pb；
-該方法包括自從該地熱流體分離之該等氣體獲得至少一生產氣體，特定而言H2、He、CO2、CH4、H2S；
-至少一生產氣體係酸氣體，該方法包括自該酸氣體製備酸溶液，且沿著該含二氧化碳之流將該酸溶液注入於該地層中；
-該二氧化碳流包括天然二氧化碳、直接大氣捕獲二氧化碳及/或工業產生之二氧化碳；
-該二氧化碳之該碳化自初始原位岩石、尤其是蛇紋大理石或滑石菱鎂片岩生產附著至地層、特定而言碳化岩石之固體；
-該方法包括將自轉換該所回收熱能獲得之該電力向岸上輸送以為岸上設備供電；
-藉由自轉換該所回收熱能獲得之該電力供電之該設備包括至少生產氫氣之至少一離岸電解器，該方法包含將離岸生產之該氫氣輸送至岸上位置；
-該方法包括自該所回收熱能生產熱以加熱該電解器及/或淨化待在該電解器中電解之水。
-回收熱能包含收集在該水體之該底部處之熱液活動地點處排放之該地熱流體且在隔熱管中將該所收集地熱流體輸送至水面設施，以在該水面設施處將該熱能轉換成電力；
-在熱液活動地點處排放之該地熱流體之溫度高於200℃；
-藉由使來自該水體之水滲透於該地層中且藉由通過熱接觸表岩層或岩漿來加熱該水來恆定地再生在該熱液活動地點處排放之該地熱流體，從而形成連續熱液環路；
-該熱液活動地點與該二氧化碳注入地點之間的距離小於1 km。
本發明之標的物亦係一種適合於實施上述方法之結合能量生產及二氧化碳礦化設施。
根據本發明之能量生產方法係在例如圖1及2中展示之熱液活動地點處實施，其中圖3中示意性地展示設施。
熱液活動地點位於諸如湖泊、大海或海洋之水體之底部處。通常，熱液活動地點所位於之深度大於10 m，特定而言在10 m與3000 m之間。熱液活動地點較佳地位於地殼板塊邊界處，諸如中洋脊、熱點、弧後構造、轉形斷層...
地球係一個巨大的熱機器、龐大的核能電站，其負責殼板塊之移動。在板塊邊界處，釋放驚人量的熱能。
熱能以壯觀的方式耗散，例如藉由如圖2中所示之熱液噴溢口。如圖1中所展示，此處，熱液噴溢口包括亦稱為煙道之沈降煙囪。有利地，煙囪具有通常在海底上方幾公分與幾米之間的高度，通常在1 m與10 m之間。
噴溢口沿著海洋中裂谷、熱點、大型轉型斷層或火山弧帶位於水面以下。
每一熱液活動地點包括複數個噴溢口，例如多於10個噴溢口。
眾所周知，此等熱液活動地點係地球深處地質構造與海洋環境之間重要的離子與化學交換之原因。在海洋中裂谷之情況中，板塊邊界藉由如圖1中所示之深地函之平流使裂谷之任一側上之裂谷生長且將其向後推動。
此導致此等表岩層或岩漿自洋底湧升幾百米至一公里。隨著此等岩石冷卻下來，其收縮且破裂，從而允許海水進入且形成熱液環路，熱液環路形成黑色或白色煙道。
因此，在熱液活動地點處排放之地熱流體藉由使來自水體之水滲透於地層中且藉由通過熱接觸表岩層或岩漿來加熱該水而恆定地再生，從而形成連續熱液環路。
煙囪首先具有釋放卡路里之角色，藉由水底部處之地熱流體達到之溫度通常大於200℃，特定而言在200℃與400℃之間。
除溫度外，地熱流體載有氣體(天然H2，亦稱為H-nat、He、CO2、CH4、H2S等)，但亦載有多金屬複合物(Li、Co、Cu、Zn、Pb...)。
與地熱能量相反，對流熱能可在洋底上獲得且藉由構造力學來持續更新，並且因此人類100年亦無法耗盡。
如圖3中所示，用於實施根據本發明之方法之設施包括經組態以自水體16之底部處之熱液活動地點14處排放之地熱流體12回收熱能之至少一個回收單元10。其包括經組態以在水體16中或水體16之表面處將所回收熱能轉換成電力之至少一個轉換單元18。其進一步包括電連接至轉換單元18以利用自轉換所回收熱能獲得之電力供電之至少一設備20。
根據本發明，該設施亦包括經組態以同時地將溶解於冷水(通常在2℃-25℃之間之溫度處)中之二氧化碳流注入於靠近熱液活動地點14之地層中以在該地層中實施二氧化碳之碳化之二氧化碳注入單元22。
例如，冷水可係海水、淡水或來自蒸氣渦輪機之冷凝水蒸氣。
回收單元10位於水體之底部處以捕獲自煙囪排放之地熱流體12以將其傳送至轉換單元18。
轉換單元18位於水體16中或/及水體16之表面處，例如諸如平臺或駁船之水面設施處。
其包括經組態以將地熱流體中之氣體與固體分離且經組態以自經分離氣體生產渦輪機驅動氣體流(特定而言，蒸氣流)之至少一分離器23。轉換單元18 亦包括生產電力之至少一渦輪機，該渦輪機經組態以藉由渦輪機驅動氣體流而旋轉。
分離器23亦能夠自從地熱流體分離之氣體分離生產氣體，諸如H2、He、CO2、CH4、H2S。
該設施進一步包括能夠取決於其應用來處理經分離氣體之處理單元24。氦氣、甲烷及氫氣可向岸上輸送以便使用和出售。H2S可用於自酸氣體製備酸溶液且經由注入單元將酸溶液與含二氧化碳之流一起注入於地層中。
處理單元24亦能夠處理自地熱流體分離之經溶解及/或懸浮之金屬及礦物質源以有利地生產金屬，特定而言，Li、Co、Cu、Zn、Pb。然後，該等金屬可載運輸出至岸上。
注入單元22能夠在同一熱液活動地點14處注入含二氧化碳之流。實際上，環繞此等地點14之地層中存在之鹼性或超鹼性岩石能夠與CO2反應。取決於水之pH，此等岩石在水下之環境溫度處或在熱液條件(較高溫度)中構成天然DAC(直接大氣捕獲)，能夠藉由蛇紋大理石或藉由滑石菱鎂片岩或藉由其他碳化岩石進行儲存，此可在岩石中濃縮高達60質量%之CO2。
因此，二氧化碳之碳化生產附著至地層(特定而言，蛇紋大理石或滑石菱鎂片岩)之固體。
特定而言，所注入含二氧化碳之流係溶解於水中之二氧化碳流。其可係自分離器23中分離地熱流體獲得之天然二氧化碳、自岸上或離岸設施輸送至注入單元22之注入地點之直接大氣捕獲二氧化碳及/或自岸上或離岸設施輸送至注入單元22之注入地點之工業產生之二氧化碳。
所注入含二氧化碳之流中之二氧化碳之質量含量較佳地大於2.5質量%、優先地大於20質量%、更優先地大於40質量%且甚至更優先地大於60質量%。
因此，針對二氧化碳捕獲而言，在生產地熱流體之同一地點14處實施二氧化碳之再注入尤其有效，此最大化減少大氣中之二氧化碳之潛力。然而，捕獲係不可逆的，此乃因土地轉型斷層之碳化反應，優先地在存在酸性流之情況下，將二氧化碳變換成不可逆地陷獲於地層中之固體。
因此，在回收熱能來產生電力與同一熱液活動地點14處捕獲二氧化碳之間存在強協同效應。
優先地，將注入地點與煙囪分離之距離小於1 km，特定而言在10 m與1 km之間。
較佳地，二氧化碳流係在大於50℃且特定而言在80℃與120℃之間之溫度處注入於地層中。此最佳化捕獲。
在圖3之實施例中，藉由自轉換所回收熱能獲得之電力供電之設備20包括至少生產氫氣之至少一離岸電離器。離岸生產之氫氣係經由管線或/及駁船輸送至岸上位置。然後，氫氣可用作燃料來生產電力或為引擎提供動力。
在變化形式中，自轉換單元18中轉換所回收熱能獲得之電力係透過電纜向岸上輸送以為岸上設備供電。
有利地，該設施包括至少一換熱器26以自所回收熱能生產熱以加熱電離器及/或淨化待在電離器中電離之水。
優先地，該設施包括熱液場以自熱液噴溢口或自輕型岩土井捕獲熱液流體。此係有利的，此乃因熱液活動可觀察且在海底直接量測，從而減小地質風險。不存在對地下含水層進行鑽孔之必要性，此乃因海洋水便係含水層。
在諸如大西洋中脊、紅海、加利福尼亞灣、義大利等之板塊邊界處之數個熱液地點使用數個設施(例如，使用200個離岸設置)將導致相當於一個法國的年發電量(60,000 MW)，加上藉由熱液碳化之巨大CO2封存能力。
一種用於設置此設施之潛在方法將包括以下步驟：
1.1 地點識別
a.界定地殼板塊限制、熱點或活動岩漿房，為此可藉助自煙道驅出之地熱流體之高溫來觀察活動熱液作用；
b.界定持續性(系統長期性)，主要歸功於藉由GPS在全球獲得之板塊動力學；
c.自已設立科學地點對照且推斷溫度，此歸功於例如全球熱通量圖以及IODP資料匯或任何其他直接或間接溫度資料；
d. 檢查地點之水深量測；
e.判定至工業銷售地點(電力、氫氣、熱、CO2捕獲之工業地點、CO2輸送路徑、金屬及氣源之客戶)之距離
2. 地點資格- 環境影響研究
a. 藉由水深探測HR(雷達或其他)獲得每km²之熱液煙道密度。
b.計算潛在熱Watt / km
c. 岩石之性質(玄武岩、輝長岩、鹼性或超鹼性)
d. 量測地熱流體之組成元素之組合物及濃度以及其可變性
e. 監測幾個月以評估演變
3. 具有一定規模之離岸地熱發電廠之建造技術
a.提供冷迴路中但在仍很熱(100℃)之岩石中之CO2之再注入或注入
b. 基於監測結果來設計氣體及金屬源之儲存/輸出；
c. 設計電力輸出，藉由電纜或藉由水電解之H2之生產(規劃電解方法)
3. 碳化
a. CO2注入可係自然起源或來自DAC或工業；
a.藉由量測約100℃及以上之溫度來識別注入地點以便最佳化碳化。
b. H2S在酸化注入水及改良礦化反應中可係重要的。
c. 判定是否可使用掩埋式小鑽孔(幾十米，小於100 m) 因此，鑽孔地點可離生產地點不遠，但大到足以提供幾個注入器，
4. 碳化監測
a. 安裝感測器以偵測洩漏
b. 在注入之前及注入期間鑽取土芯
c. 使用同位素示蹤劑，諸如δ44 / 40 Ca，例如以及Na
5. 其他
a. 判定所回收氣體之性質及濃度
b. 判定金屬源之性質及濃度
圖4描繪用於其中可實施根據本發明之方法之結合能量生產及二氧化碳礦化之設施之另一實例。
設施10位於類似於上文考量圖1闡述之熱液活動地點之熱液活動地點14。
在圖4之實例中，熱液活動地點14包括由片狀岩脈52環繞限界之岩漿房50。
熱液活動地點14在岩漿房50及片狀岩脈52上方進一步包括破裂帶54，其中來自水體16之水能夠進入及循環以形成熱液環路56。
此處，破裂帶54係由橫向斷層58限界。其在表面處包括將經加熱水流排放至水體16中之活動噴溢口60。
如上文所界定，噴溢口包括亦稱為「煙道」之沈降煙囪。在圖4之實例中，煙道較佳地係排放溫度高於200℃之熱水之黑色煙道。
熱液活動地點14因此環繞岩漿房50限界高達活動噴溢口60，亦即其中在熱液環路56中循環之水之溫度高於350℃、特定而言大於400℃之熱區62。在熱區62中，水之壓力亦大於100巴、較佳地大於200巴、特定而言大於300巴。
有利地，存在於熱區62中且在熱液環路56中循環之水係超臨界的。
在熱液環路56中，冷水透過破裂帶54中之裂縫持續地進入熱液活動地點14，且在透過熱區62中之裂縫被驅出至噴溢口60中之前，與環繞且在岩漿房50上方之岩漿及/或岩石接觸而加熱。
熱液活動地點14亦環繞熱區62且在其一距離處界定其中實施二氧化碳之再注入之冷區64。冷區64具有小於120℃且通常在50℃與120℃之間的溫度。
在圖4之實施例中，該設施之回收單元10包括：至少一井70，其在破裂帶54中鑽探；及至少一升管72，其將井70連接至水面設施74，諸如平臺或駁船。
井70在水體16之底部處、破裂帶54上方冒出。其包括在位於活動噴溢口60之間的位置處冒出之上部垂直區段80。
較佳地，此位置經選擇以最小化對活動噴溢口60周圍存在之野生動植物81之干擾。
井70 進一步包括通往熱區62中之井底、較佳地在噴溢口60下方之下部傾斜區段82。該井因此能夠對存在於熱區62中之熱水進行取樣。熱水係在熱液地點14處排放之地熱流體。
井70較佳地經隔熱以在傳送在熱區62中取樣之地熱流體時限制熱損失。
自水體16之底部垂直量測之井70之深度大於100 m、特定而言大於400 m且例如在500 m與1000 m之間。
升管72較佳地係隔熱管。其將井70之頂部連接至水面設施74以便將地熱流體自熱區62輸送至水面設施74。
例如，升管72係撓性升管，較佳地具有屈伸S形狀及浮力區84。
此處，轉換單元18位於水體16之表面處，較佳地在水面設施74上。較佳地，分離器23位於水面設施74上以將地熱流體中之氣體與固體分離來生產渦輪機驅動氣體流、特定而言蒸氣流，且亦生產包含氫氣、氦氣、二氧化碳、甲烷及/或硫化氫之生產氣體。
處理單元24較佳地亦位於水面設施74上。其能夠處理自地熱流體分離之經溶解及/或懸浮之金屬及礦物質源以生產可載運至岸上之金屬。
注入單元22將水面設施74連接至其中再注入含二氧化碳之流之冷區64。
在圖5之特定實例中，注入單元22包括輸送氣態二氧化碳之內管90及其中內管90冒出之外輸送管92。
內管90連接至水面設施74上之氣態二氧化碳。二氧化碳例如係藉由分離地熱流體提供及/或係直接大氣捕獲二氧化碳及/或係工業產生之二氧化碳。
內管90向下通往水體16之底部上方，水體16之底部上方至少400 m。
外管92環繞內管90界定環形空間94，該環形空間被饋送耗盡二氧化碳之水(亦即，具有例如小於1%之體積濃度之二氧化碳)。因此，將二氧化碳自內管90之底部直接注入至耗盡二氧化碳之水以生產待靠近熱液活動地點14再注入之含二氧化碳之流。
外管92向下至少延伸至水體16之底部且優先地延伸至冷區64中之注入地點。
含二氧化碳之流之密度大於環形空間94中包含之耗盡二氧化碳之水之密度。因此，含二氧化碳之流自然地朝向冷區64流動，在冷區中含二氧化碳之流被注入回至土地中。
現在將闡述於圖4之設施中實施之結合能量生產及二氧化碳礦化之方法。
如上所述，熱液環路56形成在熱液活動地點14處，將存在於水體16中之水向界定於破裂帶54中之裂縫饋送。水藉由熱接觸表岩層或岩漿來加熱，從而形成透過熱區62提升至噴溢口60以排放回水體中之經加熱地熱流體。
位於熱區62中之地熱流體具有遠高於200℃、特定而言高於350℃且特定而言在350℃與450℃之間的溫度。此位置處之地熱流體之壓力高於200巴、特定而言在250巴與350巴之間。地熱流體係處於超臨界狀態。
地熱流體然後透過井70之下部傾斜區段82連續取樣且沿著井70之上部垂直區段80提升至升管72。然後，其在升管72中流至水面設施74。
升管72係隔熱的，熱損失被最小化。例如，升管72之底部處之地熱流體之溫度在350℃與410℃之間，且升管72之底部處之地熱流體之壓力在230巴(絕對壓力)與280巴(絕對壓力)之間。在升管72之頂部處，地熱流體之溫度例如在340℃與360℃之間，且地熱流體之壓力例如小於200巴，尤其是在160巴與190巴之間。
在升管72之頂部處，進入地熱流體中之蒸氣之比例優先地大於75體積%。
如上所詳述，地熱流體然後被引入至分離器23中以分離成生產渦輪機驅動氣體流之蒸氣。渦輪機藉由渦輪機驅動氣體流旋轉以生產電力。
分離器23亦分離生產氣體與固體，固體被傳送至處理單元24。
在處理單元24中，固體經處理使得自液相分離金屬及礦物質源以生產向岸上載運之金屬。
有利地，自分離器23生產之二氧化碳連同直接大氣捕獲二氧化碳及/或工業產生之二氧化碳一起被再注入回至熱液活動地點14處之地層中。
在圖5中所示之特定實施例中，二氧化碳氣流透過內管90傳送至位於水體16之底部上方至少400米處之深度。同時在環形空間94中輸送來自水體16之耗盡二氧化碳之水。
然後，氣態二氧化碳擴散至耗盡二氧化碳之水中以生產含二氧化碳之流。
含二氧化碳之流之密度高於耗盡二氧化碳之水，使得含二氧化碳之流至冷區64之自然順流輸送發生。
在冷區64中，含二氧化碳之流體之溫度優先地在50℃與120℃之間。有利地，pH高於5且較佳地在5與7之間。在此等條件下，如上所述，在地層中發生礦化過程。此形成附著至地層之固體。
在水面設施74之渦輪機中生產之電力部分在現場使用及/或藉由高壓輸送電纜96載運上岸。然後，電力可由水面設施74上或岸上之設備20使用。
如上所述，根據本發明之方法對於回收在熱液活動地點14處之水體16中之特定位置處自然產生之熱特別有效。
產生之熱能隨時間持續再產生。根據本發明之方法對於回收熱能且同時限制表面處之二氧化碳生產且甚至消耗二氧化碳以透過碳化將其不可逆地捕獲為岩石特別高效。
能量生產方法因此係可持續的、普遍且非常高效的。其具有負或中性的全球溫室氣體淨產量。
在圖4中虛線所示之變化形式中，該設施亦包括經組態以在注入地點處量測碳化指標之探針98。例如，探針98自水面設施74延伸至注入地點。例如，探針98經組態以在注入地點處量測碳酸離子之pH及/或濃度。
探針98可定期地或連續地啟動以監測注入地點處之二氧化碳之碳化。
10:回收單元、設施
12:地熱流體
14:熱液活動地點、地點、熱液地點
16:水體
18:轉換單元
20:設備
22:注入單元、二氧化碳注入單元
23:分離器
24:處理單元
50:岩漿房
52:片狀岩脈
54:破裂帶
56:熱液環路、連續熱液環路
58:橫向斷層
60:活動噴溢口、噴溢口
62:熱區
64:冷區
70:井
72:升管
74:水面設施
80:上部區段、上部垂直區段
81:野生動植物
82:傾斜底部區段、下部傾斜區段
84:浮力區
90:內管
92:外輸送管、外管
94:環形空間
96:高壓輸送電纜
98:探針
基於僅作為實例給出之以下說明且參考附圖，將更好地理解本發明，附圖中：
- [圖1] 圖1係可實施本發明之方法的水體之底部處之熱液活動地點之示意圖；
- [圖2] 圖2係排放高溫(大於200℃)地熱流體之沈降煙囪或煙道之視圖；
- [圖3] 圖3係用於實施根據本發明之方法之設施之實例之示意圖；
- [圖4] 圖4係用於實施根據本發明之方法之設施之另一實例之示意圖；
- [圖5] 圖5係展示含二氧化碳之流注入單元之圖4之設施之詳圖。
10:回收單元、設施
14:熱液活動地點、地點、熱液地點
16:水體
18:轉換單元
22:注入單元、二氧化碳注入單元
24:處理單元
50:岩漿房
52:片狀岩脈
54:破裂帶
56:熱液環路、連續熱液環路
58:橫向斷層
60:活動噴溢口、噴溢口
62:熱區
64:冷區
70:井
72:升管
74:水面設施
80:上部區段、上部垂直區段
81:野生動植物
82:傾斜底部區段、下部傾斜區段
84:浮力區
92:外輸送管、外管
96:高壓輸送電纜
98:探針
Claims (20)
- 一種結合能量生產及二氧化碳礦化之方法，其包括： 自在水體(16)之底部處、特定而言湖泊、大海或海洋之底部處之熱液活動地點(14)處排放之地熱流體回收熱能； 在該水體(16)中或在該水體(16)之表面處將該所回收熱能轉換成電力； 利用自轉換該所回收熱能獲得之電力為至少一設備(20)供電； 同時地，將含二氧化碳之流、特定而言溶解於水中之二氧化碳流注入於靠近該熱液活動地點(14)之二氧化碳注入地點處之地層中，以在該地層中實施該二氧化碳之碳化。
- 如請求項1之方法，其中該熱液活動地點(14)包括排放該地熱流體之至少一沈降煙囪，較佳地排放該地熱流體之複數個沈降煙囪、特定而言黑色煙道。
- 如請求項1或2之方法，其中該熱液活動地點(14)位於地質板塊邊界處，特定而言沿著海洋中裂谷，位於熱點處、轉型斷層處或/及火山弧帶處。
- 如請求項1至3中任一項之方法，其中回收熱能包括特定而言透過井(70)對該熱液活動地點(14)處之該地層中包含之地熱流體進行取樣，該井具有：上部區段(80)，其在距排放該地熱流體之沈降煙囪之一距離處冒出；及傾斜底部區段(82)，其在沈降煙囪下方冒出。
- 如前述請求項中任一項之方法，其中轉換該所回收熱能包括將該地熱流體中之氣體與固體分離，且自該等經分離氣體生產渦輪機驅動氣體流、特定而言蒸氣流以使至少一渦輪機旋轉，從而生產電力。
- 如請求項5之方法，其包括回收該等固體以生產至少一金屬，特定而言，Li、Co、Cu、Zn、Pb。
- 如請求項5或6中任一項之方法，其包括自從該地熱流體分離之該等氣體獲得至少一生產氣體，特定而言H2、He、CO2、CH4、H2S。
- 如請求項7之方法，其中至少一生產氣體係酸氣體，該方法包括自該酸氣體製備酸溶液，且沿著該含二氧化碳之流將該酸溶液注入於該地層中。
- 如前述請求項中任一項之方法，其中該二氧化碳流包括天然二氧化碳、直接大氣捕獲二氧化碳、及/或工業產生之二氧化碳。
- 如前述請求項中任一項之方法，其中該二氧化碳之該碳化自初始原位岩石、尤其是蛇紋大理石或滑石菱鎂片岩生產附著至地層、特定而言碳化岩石之固體。
- 如前述請求項中任一項之方法，其中藉由將該水體(16)之該底部上方、例如該水體(16)之該底部上方至少400米之氣態二氧化碳連同來自該水體(16)之水一起注入來產生含碳流，使得該含二氧化碳之流自主地朝向該地層流動，該氣態二氧化碳之pH小於4，該含二氧化碳之流之pH大於5。
- 如前述請求項中任一項之方法，其中該地層中之該含二氧化碳之流之該注入地點之溫度低於120℃，且特定而言在50℃與120℃之間。
- 如前述請求項中任一項之方法，其中該方法包括量測該注入地點處之碳化指標，該碳化指標特定而言係該注入地點處之碳酸離子之pH及/或濃度。
- 如前述請求項中任一項之方法，其包括將自轉換該所回收熱能獲得之該電力向岸上輸送以為岸上設備(20)供電，或其中藉由自轉換該所回收熱能獲得之該電力供電之該設備(20)包括至少生產氫氣之至少一離岸電解器，該方法包含將離岸生產之該氫氣輸送至岸上位置，該方法視情況包括自該所回收熱能生產熱以加熱該電解器及/或淨化待在該電解器中電解之水。
- 如前述請求項中任一項之方法，其中回收熱能包含收集在該水體(16)之該底部處之熱液活動地點(14)處排放之該地熱流體且在隔熱管中將該所收集地熱流體輸送至水面設施，以在該水面設施處將該熱能轉換成電力。
- 如前述請求項中任一項之方法，其中在熱液活動地點(14)處排放之該地熱流體之溫度高於200℃。
- 如請求項16，結合請求項4之方法，其中在該水體之該底部處取樣之該地熱流體處於超臨界狀態。
- 如前述請求項中任一項之方法，其中藉由使來自該水體(16)之水滲透於該地層中且藉由通過熱接觸表岩層或岩漿來加熱該水而恆定地再生在該熱液活動地點(14)處排放之該地熱流體，從而形成連續熱液環路(56)。
- 如前述請求項中任一項之方法，其中該熱液活動地點(14)與該二氧化碳注入地點之間的距離小於1 km。
- 一種結合能量生產及二氧化碳礦化之設施，其包括： 回收單元(10)，其經組態以自在水體(16)之底部處、特定而言在湖泊、大海或海洋之底部處之熱液活動地點(14)處排放之地熱流體回收熱能； 轉換單元(18)，其經組態以在該水體(16)中或該水體(16)之表面處將該所回收熱能轉換成電力； 至少一設備(20)，其以自該轉換單元(18)獲得之該電力來供電； 注入單元(22)，其經組態以同時地將含二氧化碳之流、特定而言溶解於水中之二氧化碳流注入於靠近該熱液活動地點(14)之二氧化碳注入地點處之地層中，以在該地層中實施該二氧化碳之碳化。
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