你是否曾經體會過，打開汽水的那一剎那，汽水全跟著二氧化碳一起噴出來的慘劇？許多人可能對於將二氧化碳封存在地質構造裡面，會有一樣的疑慮：萬一二氧化碳漏出來，汙染到地下水該怎麼辦？萬一二氧化碳像被搖過的汽水一樣，噴出地表呢？究竟二氧化碳是怎麼被封存的，又要怎麼確保其安全性呢？

就像汽水一樣，想要把二氧化碳的活動範圍限制在瓶子裡面，首先你需要一個厚實且堅固的蓋子，在一些擁有比較特別的地質條件地區，科學家們透過地質調查，找到特別的地下構造，這種緻密的地層構造被稱為「蓋岩層」，為其底下相對不那麼緻密的儲集層，創造出了絕佳的封存空間，使得底下的地層物質不容易滲透出去。與汽水不同的是，當二氧化碳被注入儲集層，會隨著時間和地層的溫度壓力條件，與地層物質發生化學反應，漸漸地變成礦物質儲存在地層裡面，換句話說，二氧化碳會變成穩定的固體儲存在地層裡面。

監控被封存的二氧化碳是否洩漏的方法，根據其測量的位置從空中到地表下監測，可分為三種監測方法：在空中監測的大氣監測技術(Atmospheric Monitoring)、在接近地面監測的遙測與近地表監測(Remote Sensing and Near-Surface Monitoring ) 、在地表下施作的地下監測(Deep Subsurface Monitoring)。

大氣監測的基本概念為，監測大氣中的二氧化碳濃度，若有異常的升高，代表此處可能有二氧化碳洩漏。由於二氧化碳洩漏的機率與比例非常小，科學家們集中探討的監控機制，便落在遙測與近地表監測以及地下監測部分。

遙測與近地表監測有以下五種：地表形變監測、地表重力監測、土壤氣體化學分析、化學示蹤劑、生態系統監測。地表形變監測與地表重力監測，可以搭配遙測技術與地理資訊系統(Geographic Information System, GIS)做分析。土壤氣體化學分析是其中最直接的方式，為直接在地表採樣，測量土壤內的二氧化碳含量。將示蹤劑混入要被注入地層中的待封存二氧化碳中，可以與地層內原生的氣體做出區隔。透過觀察注入井周遭的植披生長變化，也可以推斷是否有二氧化碳溢出洩漏到地表附近的情況，此方法即為生態系統監測。

地下監測的方法有以下五種：震測、注入井壓力檢測、井下溫壓監測、井下流體化學監測、跨孔式地電阻電測法。震測又可分為微震測與四維(4D)震測兩種，透過地震儀可以蒐集到微震資料，將之應用於檢測蓋岩層的完整性，而四維震測則可以進一步地描繪出，二氧化碳在地底的分佈狀況。透過監測注入井的壓力，與井下溫壓變化，以及流體的化學反應，可以有效並精準地控制二氧化碳在地層中的行為，這三種方法對於施行二氧化碳注入的時期，是非常重要的參考依據。跨孔式地電阻電測法是透過在兩口或兩口以上的井之間，施作地電阻的檢測，來觀察其地電阻測量值的變化，此方法通常用於探勘地質構造，是透過不同的物質所產生的地電阻會有所不同，因此可以藉此找出，是否有二氧化碳的溢漏情形。

由此看來，其實現有的二氧化碳封存的監測系統與技術是非常完善的，但想要達到完全確保二氧化碳封存的安全性，除了因地制宜的監測技術以外，更需要於一開始選址以及地質探勘時期，做好萬全的準備。

（本文由科技部補助｢新媒體科普傳播實作計畫｣執行團隊撰稿）

審校：沈建豪