一种耐久性碳封存的方法 |
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| 申请号 | CN202410223900.6 | 申请日 | 2024-02-28 | 公开(公告)号 | CN117985344A | 公开(公告)日 | 2024-05-07 |
| 申请人 | 中国科学院大气物理研究所; | 发明人 | 韩鹏飞; 才其骧; | ||||
| 摘要 | 本 申请 公开一种耐久性 碳 封存 的方法，包括：步骤S100：建造碳封存 基础 结构，碳封存基础结构具有容纳腔；步骤S200：将 生物 质 存储于所述容纳腔内，封闭碳封存基础结构，将生物质密封于容纳腔；步骤S300：判断碳封存基础结构是否存在破损，若判断结果为是，则修复碳封存基础结构，否则进入步骤S300。本申请中提供的耐久性碳封存的方法可将生物质封存，可大幅地提高碳捕集和存储效率，还可作为资源进行储备，在未来有突发 气候 、 能源 等事件时进行应急使用，为大气中二 氧 化碳的去除提供了低成本、高耐久性和灵活可行的方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种耐久性碳封存的方法，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种耐久性碳封存的方法技术领域[0001] 本发明涉及碳存储技术领域，尤其涉及一种耐久性碳封存的方法。 背景技术[0002] 大气中的二氧化碳浓度已从工业化前的280ppm增加到现在的超过410ppm，这主要是由于化石燃料燃烧和森林砍伐造成的碳排放。《巴黎气候协定》设想将全球升温幅度限制在显著低于摄氏2度的范围内，这就需要转变能源和经济结构，并采用碳去除技术，将大气中的二氧化碳吸收，浓度保持在安全水平。 [0003] 生物质(如树木和农作物)因其自身生长特性的原因，其生长到一定的程度就不再生长就无法起到吸收二氧化碳的效果，需要砍伐再种植新的树木和收获农作物。但是砍伐下的老树或收获的秸秆，若是燃烧、微生物分解或采用其他方式处置还是会增加大气中的二氧化碳含量，无法达到长期碳存储的目的。 [0004] 有鉴于此，特提出本发明。 发明内容[0005] 本发明采用下述技术方案： [0006] 一种耐久性碳封存的方法，包括： [0007] 步骤S100：建造碳封存基础结构，碳封存基础结构具有容纳腔； [0008] 步骤S200：将生物质存储于所述容纳腔内，封闭碳封存基础结构，将生物质密封于容纳腔； [0009] 步骤S300：判断碳封存基础结构是否存在破损，若判断结果为是，则修复碳封存基础结构，否则进入步骤S300。 [0010] 可选地，在碳封存基础结构周侧设置用于探测二氧化碳或甲烷的气体浓度的探测模块； [0011] 在步骤S300中，判断碳封存基础结构是否存在破损包括：判断探测模块探测的气体浓度是否达到设定阈值，若判断结构为是，则判断碳封存基础结构存在破损。 [0012] 可选地，探测模块包括地下探测模块，在步骤S200和S300之间还包括在碳封存基础结构上覆盖土体，并在土体内设置所述地下探测模块的步骤。 [0013] 可选地，探测模块包括地上探测模块，在步骤S200和S300之间还包括在地面上安装支架，并在支架上布设地上探测模块的步骤； [0014] 其中，地上探测模块位于碳封存基础结构的顶部，且与地表具有1m～3m的距离。 [0015] 可选地，在步骤S300中，判断碳封存基础结构是否存在破损包括：将生长锥旋入碳封存基础结构内，并由生物质上取样，对所取样芯进行实验分析，分析样芯的理化性质，根据样芯的理化性质判断碳封存基础结构是否存在破损。 [0016] 可选地，在步骤S100中，在建造碳封存基础结构时，预留了连通容纳腔和外界大气的注水管； [0017] 在步骤S200中，通过注水管向容纳腔内注水，并封堵所述注水管； [0018] 在步骤S300中，导通所述注水管，将生长锥沿所述注水管插入容纳腔内，以由生物质上取样。 [0019] 可选地，在步骤S300中，当判断碳封存基础结构存在破损时，通过注水管向容纳腔内注水，使得水淹没生物质。 [0020] 可选地，在步骤S300中，当判断碳封存基础结构存在破损时，通过探测模块探测碳封存基础结构周侧多个部位的二氧化碳或甲烷的气体浓度，确定气体浓度高于阈值的位置为目标位置，对碳封存基础结构上对应所述目标位置的部位进行检修处理。 [0021] 可选地，在步骤S100和步骤S200之间还包括步骤S150：对生物质表面进行密封处理； [0022] 其中，对生物质表面进行密封处理包括如下任意一种或多种方案： [0023] 对生物质表面进行炭化处理； [0024] 在生物质表面涂覆密封漆； [0025] 在生物质表面包覆密封膜； [0027] 在生物质表面包覆涂抹木蜡油。 [0028] 可选地，生物质包括木材，在步骤S150中，将木材切割成段，使得木材的端部形成有横切面，对所述横切面进行密封加强处理； [0029] 所述密封加强处理包括增加横切面的炭化厚度、增加横切面上的密封漆的厚度和增加覆盖横切面的密封膜的层数中的任意一种。 [0030] 通过采用上述技术方案，使得本发明具有以下有益效果： [0031] 本申请中提供的耐久性碳封存的方法可将生物质封存，可大幅地提高碳捕集和存储效率，还可作为资源进行储备，在未来有突发气候、能源等事件时进行应急使用，为大气中二氧化碳的去除提供了低成本、高耐久性和灵活可行的方法。 附图说明[0033] 附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中： [0034] 图1为在地下设置碳封存基础结构的示意图； [0035] 图2为在地下设置碳封存基础结构的另一示意图； [0036] 图3为地下设置碳封存基础结构的剖视图； [0037] 图4为防水材料层的拼接示意图； [0038] 图5为在地上设置碳封存基础结构的示意图； [0039] 图6为地上碳封存基础结构的剖视图； [0040] 图7为地上碳封存基础结构中顶部结构的局部结构示意图。 [0041] 图中，碳封存基础结构a、坑体1、坑底面11、顶部口12、坑周壁面13、环形水平台面14、厌氧隔离层2、黏土层21、防水材料层22、第一主体221、第一折叠边222、第二主体223、第二折叠边224、生物质3、注水管4、通断阀41、土体5、内部厌氧隔离层6、排气管7、单向阀71、水位传感器8、存储建筑01、建筑主体011、底部结构0111、周侧结构0112、封顶体012、混凝土层101、隔水层102、保护层103、厂房02、支撑结构021、顶部结构022、桁架0221、夹持装置 0222、地表b、探测模块c。 [0042] 需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。 具体实施方式[0043] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 [0044] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0045] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0046] 实施例一 [0047] 参见图1至图7所示，本申请实施例一提供一种耐久性碳封存的方法，包括： [0048] 步骤S100：建造碳封存基础结构a，碳封存基础结构a具有容纳腔； [0049] 其中，建造碳封存基础结构a可以位于地下，也可以位于地上，建造碳封存基础结构a的具体结构将在下文中进行详细说明。 [0050] 步骤S200：将生物质3存储于所述容纳腔内，封闭碳封存基础结构a，将生物质3密封于容纳腔； [0051] 步骤S300：判断碳封存基础结构a是否存在破损，若判断结果为是，则修复碳封存基础结构a，否则进入步骤S300。 [0052] 需要注意的是，本申请的耐久性碳封存的方法可以是实时在线监控甲烷是否泄露，也可以定期监控甲烷是否泄露。例如，可以每个月，每个季度，甚至每年监控一次甲烷是否泄露。 [0053] 本申请中提供的耐久性碳封存的方法可将生物质封存，可大幅地提高碳捕集和存储效率，还可作为资源进行储备，在未来有突发气候、能源等事件时进行应急使用，为大气中二氧化碳的去除提供了低成本、高耐久性和灵活可行的方法。 [0054] 可选地，参见图1和图2所示，在碳封存基础结构a周侧设置用于探测二氧化碳或甲烷的气体浓度的探测模块c，在步骤S300中，判断碳封存基础结构a是否存在破损包括：判断探测模块c探测的气体浓度是否达到设定阈值，若判断结构为是，则判断碳封存基础结构a存在破损。 [0055] 参见图1所示，探测模块包括地下探测模块，在步骤S200和S300之间还包括在碳封存基础结构a上覆盖土体5，并在土体5内设置所述地下探测模块的步骤。 [0056] 若碳封存基础结构a位于地下，则可以在地表b和碳封存基础结构a之间的土体层内设置地下探测模块，检测地下二氧化碳或甲烷的气体浓度，例如，当地下土体CH4浓度超过10ppm时，则判定碳封存基础结构a存在破损。 [0057] 若采用地下探测模块，则可以在地表上设置太阳能电池板或蓄电池，太阳能电池板或蓄电池通过线缆连接于地下探测模块，为地下探测模块供电。地下探测模块可定期启动执行检测任务。蓄电池可以随地下探测模块一同埋设于地下，定期更换蓄电池即可。 [0058] 参见图2所示，探测模块c包括地上探测模块，在步骤S200和S300之间还包括在地面上安装支架，并在支架上布设地上探测模块的步骤，其中，地上探测模块可以位于碳封存基础结构a的顶部，且与地表具有1m～3m的距离。 [0059] 无论碳封存基础结构a位于地上还是地下，均可以在地表上设置探测模块检测大气二氧化碳或甲烷的气体浓度。例如，当地表2米处二氧化碳浓度超过1000ppm，或地表2米处甲烷浓度超过5ppm时，则判定碳封存基础结构a存在破损。 [0060] 其中，可以设置多个探测模块，各探测模块分别布置于碳封存基础结构a所在区域的不同位置，从而可实现多点多区域探测碳封存基础结构a是否存在破损，探测可靠性高。 [0061] 需要注意的是，地上探测模块和地下探测模块可以择一使用，也可以同时使用，以相互结合验证，提高可靠性。 [0062] 在一些可能的实施方案中，在步骤S300中，判断碳封存基础结构a是否存在破损包括：将生长锥旋入碳封存基础结构a内，并由生物质3上取样，对所取样芯进行实验分析，分析样芯的理化性质，根据样芯的理化性质判断碳封存基础结构a是否存在破损。 [0064] 以碳含量为例，分析当前样芯的碳含量，并与先前的样芯的碳含量进行比对，若当前样芯的碳含量低于先前样芯的碳含量一定量时，则可判定生物质分解了，碳封存基础结构a存在破损。 [0065] 以木质素含量为例，分析当前样芯的木质素的含量，若当前样芯的木质素含量低于先前样芯的木质素含量一定量时，则可判定生物质分解了，碳封存基础结构a存在破损。 [0066] 也可以分析当前样芯的木质素的成分比例，若当前样芯的木质素成分比例低于先前样芯的木质素的成分比例至一定阈值时，则可判定生物质分解了，碳封存基础结构a存在破损。 [0067] 以纤维素含量为例，分析当前样芯的纤维素的含量，并与先前的样芯的纤维素含量进行比对，若当前样芯的纤维素含量低于先前样芯的纤维素含量一定量时，则可判定生物质分解了，碳封存基础结构a存在破损。 [0068] 也可以分析当前样芯的纤维素的成分比例，并与先前的样芯的纤维素的成分比例进行比对，若当前样芯的纤维素的成分比例高于先前样芯的纤维素的成分比例至设定阈值时，则可判定生物质分解了，碳封存基础结构a存在破损。生物质在分解时，纤维素的分解量会低于木质素的分解量，因此，当生物质分解时，纤维素含量虽然会降低，但是纤维素的成分比例会增大。 [0070] 需要注意的是，可以将探测模块和生长锥结合共同判断碳封存基础结构a是否存在破损。当探测模块探测的气体浓度达到设定阈值时，则可以进一步通过生长锥取样，分析样芯的理化性质，进一步确定碳封存基础结构a是否存在破损，从而提高了可靠性。 [0071] 在一些可能的实施方案中，参见图3所示，在步骤S100中，在建造碳封存基础结构a时，预留了连通容纳腔和外界大气的注水管4。在步骤S200中，通过注水管4向容纳腔内注水，并封堵所述注水管4，通过向容纳腔内注水，可淹没生物质3，减少生物质3和空气的接触，防止生物质3腐烂分解。在步骤S300中，导通所述注水管4，将生长锥沿所述注水管插入容纳腔内，以由生物质3上取样。该实施方案中，注水管4具有双重作用，即可用于注水，又可方便生长锥伸入取样。 [0072] 在一些可能的实施方案中，在步骤S300中，当判断碳封存基础结构a存在破损时，通过注水管4向容纳腔内注水，使得水淹没生物质3，减少生物质3和氧气的接触，防止生物质3进一步严重腐烂而释放二氧化碳和甲烷。 [0073] 在步骤S300中，当判断碳封存基础结构a存在破损时，通过探测模块c探测碳封存基础结构a周侧多个部位的二氧化碳或甲烷的气体浓度，确定气体浓度高于阈值的位置为目标位置，对碳封存基础结构a上对应所述目标位置的部位进行检修处理。其中，探测模块c探测的数据可以在监控屏幕中显示，若数据值高于阈值，则可以通过监控屏幕突出显示，达到预警的效果。 [0074] 该实施方案中，可以设置移动式探测模块，移动式探测模块可方便在地面移动调节位置，方便在不同位置探测气体浓度。移动式探测模块可以理解为将探测模块c设置于可移动的载体上，载体可以为无人机或地面移动车等等。 [0075] 在一些可能的实施方案中，在步骤S100和步骤S200之间还包括步骤S150：对生物质3表面进行密封处理。使得生物质3表层形成密封层，防止生物质3内部接触氧气腐烂分解。 [0076] 其中，对生物质3表面进行密封处理包括如下任意一种或多种方案： [0077] 对生物质3表面进行炭化处理，如对生物质3表面进行高温处理或燃烧，以在生物质3表面形成碳化层，延长了生物质3的储存年限。 [0078] 在生物质3表面涂覆密封漆，密封生物质3的表面，使得生物质3表面和外界相隔离。 [0079] 在生物质3表面包覆密封膜，密封生物质3的表面； [0080] 将生物质浸泡硼基防腐剂，其中，硼基防腐剂包括硼酸、硼砂、四水合八硼酸钠等； [0081] 在生物质表面包覆涂抹木蜡油。 [0082] 其中，上述五种方案可以择一适用，也可以结合使用。例如，可以先将生物质浸泡硼基防腐剂然后再在生物质表面包覆涂抹木蜡油，效果更好。 [0083] 可选地，生物质3包括木材，在步骤S150中，将木材切割成段，使得木材的端部形成有横切面，横截面直接接触氧气，极容易氧化分解，因此需要对所述横切面进行密封加强处理。 [0084] 当采用对生物质3表面进行炭化处理的方案时，密封加强处理可以是相对木材的周侧面增加横切面的炭化厚度。当采用在生物质3表面涂覆密封漆的方案时，密封加强处理可以是相对木材的周侧面增加横切面上的密封漆的厚度。当采用在生物质3表面包覆密封膜的方案时，密封加强处理可以是相对木材的周侧面增加覆盖横切面的密封膜的层数。 [0085] 实施例二 [0086] 参见图3至图5所示，本申请实施例提供一种碳封存基础结构的建造方案。该碳封存基础结构a位于地下，其包括坑体1和厌氧隔离层2。所述坑体1用于容纳生物质3，所述厌氧隔离层2部分设置于所述坑体1的内壁，部分覆盖在容纳于所述坑体1内的生物质3的顶部。其中，所述厌氧隔离层2包括黏土层21和防水材料层22中的任意一种或两者的组合。本申请的碳封存基础结构，将生物质3，如，砍伐的木头、树枝、树叶、废旧家具、废旧木质材料和秸秆等封存在坑体1内，将生物质3长期的储存起来，即是将大量的碳长期的储存起来，储存时间可长达几十年到上百年，甚至上千年，不仅可以大大的降低当下的碳排放量，提高碳捕集和存储效率，还可作为资源进行储备，在未来有突发气候、能源等事件时进行应急使用。坑体1可为选择合适位置在地表挖掘的坑体1，也可为已经挖掘形成的矿坑等。本申请的碳封存基础结构在坑体1的内壁上全部或部分覆盖厌氧隔离层2，可尽量减少氧气的进入，防止生物质3氧化分解成二氧化碳，影响碳存储的效果，并且厌氧隔离层2还具有保水的效果，保住内部的水分，使坑内的生物质3淹没在水中，进一步隔绝氧气，保证碳存储的效果。并且，因为坑体1往往非常庞大，有些矿坑经过上百年的挖掘坑体1体积更是无法估量，要想完全覆盖厌氧隔离层2工程量巨大，施工难度和施工成本均非常高。因为坑体1位于生物质3上方还有很厚的土层，土层至少不小于半米，这样部分设置厌氧隔离层2可降低成本，并且对隔绝氧气的影响也较小。该碳封存基础结构的大规模应用，为大气二氧化碳去除(CDR)提供一种低成本、高耐久性和灵活可行的方法。 [0087] 其中，黏土和防水材料均为隔绝氧气和保水效果均非常好的材料，黏土为自然界材料，虽然没有生产成本，但是采集和运输成本高，防水材料需要一定的生产成本，但是无需采集，运输成本低廉。可根据地貌不同和坑体1不同位置不同材质、不同形状选择两者中的一种或两者同时搭配使用。 [0088] 在一种可能的实施方案中，所述厌氧隔离层2至少覆盖于所述坑体1的坑底面11和坑体1的顶部口12。因为坑体1往往非常庞大，有些矿坑经过上百年的挖掘坑体1体积更是无法估量，并且坑体1形状往往不规则，尤其是侧壁，形态非常复杂，要想完全覆盖厌氧隔离层2几乎不可能，并且这样工程量太大，成本过高。因此最优的施工方式是在坑体1的坑底面11和坑体1的顶部口12覆盖厌氧隔离层2，坑底面11和坑体1的顶部口12不仅较为平整便于施工，并且坑底设置厌氧隔离层2保水效果最好，坑体1的顶部口12设置厌氧隔离层2隔绝氧气的效果最好。这样施工最优的平衡了成本和效果。 [0089] 在一种可能的实施方案中，所述坑体1具有位于坑底面11周侧的坑周壁面13。坑体的结构有很多种，可以是各种规则和不规则立体形状，例如长方体、圆柱体、不规则立体等。一种常见的坑体为由所述坑体的底部至顶部的方向上，所述坑体1的内径逐渐增大，所述坑周壁面13上覆盖有所述厌氧隔离层2。有些坑周壁面13比较平整，或坑体1积较小，也可通过厌氧隔离层2全覆盖，使得隔绝氧气和保水的效果最优。 [0090] 在一种可能的实施方案中，所述坑周壁面13沿纵向依次间隔地设置有多个环形水平台面14，所述环形水平台面14上覆盖有所述厌氧隔离层2。在坑体1的倾斜的坑周壁面13上设置多个环形水平台面14，增加相对平整的平面，这样不仅便于生物质3的放置也便于设置更多的厌氧隔离层2。 [0091] 在一种可能的实施方案中，所述防水材料层22包括一个或多个柔性片体，各所述柔性片体分布于生物质3的周侧，防水材料层包括或多个柔性片体时，多个柔性片体拼接完成隔离层，相邻的柔性片体的边沿相贴合/咬合/胶合/订合，保证拼接处的隔离效果。需要注意的是，咬合的结构可以参考附图2，订合可以理解为将两个柔性片体通过订针固定连接。将防水材料层22设置为相互搭接设置，因为受生产工艺的影响，柔性片体的幅宽不能生产的如非常大的坑体1的底面一样大，并且过大不易运输和铺设。因此设置为多个多个柔性片体搭接，不仅降低了运输和铺设的成本，也因相互搭接保证了保水和隔绝氧气的效果。 [0092] 在一种可能的实施方案中，相邻的两个柔性片体的边沿相搭接，且通过胶体粘接固定。相邻柔性片体之间通过胶体粘结，即保证了相邻柔性片体连接的稳定性，又对两搭接的柔性片体之间的搭接缝进行了密封，进一步提升保水和隔绝氧气的效果。 [0093] 在一种可能的实施方案中，相邻的两个柔性片体中，一者经折叠形成第一主体221和第一折叠边222，另一者经折叠形成第二主体223和第二折叠边224。所述第一折叠边222位于所述第二主体223和所述第二折叠边224之间，所述第二折叠边224位于所述第一主体221和第一折叠边222之间。也可以通过折叠使相邻的两个柔性片体之间连接稳定，并且具有密封效果。 [0094] 在一种可能的实施方案中，所述柔性片体为塑料片、防水卷材和橡胶片中的任意一种或多种的组合。可根据地貌不同和坑体1不同位置不同材质、不同形状选择两者中的一种或多者同时搭配使用。塑料片可以为PVC、EVA、PE、ECB等材料。 [0095] 在一种可能的实施方案中，所述黏土层21覆盖于所述防水材料层22靠近生物质3的一侧，所述黏土层21与生物质3直接接触。因为生物质3如树枝、树叶和树干等可能具有较为锋利或者坚韧的凸出，柔性片体为塑料片(如塑料布和塑料膜)防水卷材和橡胶片等材料。如果柔性片体直接接触生物质3，可能很容易被生物质3割伤或者刺穿。在防水材料层22与生物质3之间铺设黏土覆盖生物质3在在黏土层上方设置防水材料层22，黏土可起到保护防水材料层22的效果。 [0096] 其中，黏土层21的粘性土体(土体渗透率Ks小于等于10‑5，或土体粘粒(<0.002mm)含量大于15％，或土体粉砂粒(0.002‑0.02mm)含量大于30％)。 [0097] 在一种可能的实施方案中，碳封存基础结构还可以包括注水管4。坑体1顶部由内向外依次覆盖有厌氧隔离层2、项部支架和土体5，以封闭所述坑体1形成空腔。所述注水管4延伸至所述空腔，所述注水管4上设置有通断阀41。可通过注水管4向坑体1内注水，使坑体1内的生物质3浸泡在水中，可最大程度上的隔绝氧气，提高存储效果；条件不具备，可不注水。注水管4一端延伸至所述空腔内，另一端可延伸至土体5上方，也可延伸至土体5内，通过一段深度的挖掘可裸露出来进行注水。通断阀41可为塞在注水管4上的塞子，也可为通过转动通断注水管4的阀门。 [0098] 在一种可能的实施方案中，碳封存基础结构还包括内部厌氧隔离层6，所述内部厌氧隔离层6穿插在部分生物质3之间。因为很多坑体1尤其是天然矿坑，坑内的体积是非常大的，内部的生物质3可能需要长周期的多次填充，前后两次的填充可能间隔时间较长，这样为了保证先放入坑内的生物质3不接触空气就需要先将其密封起来，在其表面设置内部厌氧隔离层6，就可保证先放入的生物质3不易被氧化。内部厌氧隔离层6进一步提高了密封效果。 [0099] 在一种可能的实施方案中，碳封存基础结构还可以包括排气管7，坑体1顶部由内向外依次覆盖有厌氧隔离层2、项部支架和土体5，以封闭所述坑体1形成空腔。所述排气管7延伸至所述空腔，排气管7上设置有单向阀71，使气体只能由腔体向外排出，不能由外向腔体内进入。排气管7在注水管向空腔内注水时可向外排出空腔内的气体，保证腔内气压平衡。 [0100] 在一种可能的实施方案中，碳封存基础结构内还设置水位传感器8，可以选用雷达液位水位传感器、声波水位传感器或压力水位传感器等。可根据使用的环境不同进行选择。水位传感器将水位信号传输出来，使操作的人可以清楚的知道注入水的高度，来控制是否继续注水。 [0101] 在一种可能的实施方案中，水位传感器可以为坑底面上的压力传感器，通过感受到的压力也可以得出坑内部的水量，从而计算水位。若腔体内水分有流失的话，也可以通过压力传感器测得，进而需要通过注水管向内加水来提升水位。压力传感器可自带电池，每个月或者每季度或者每一年进行一次检测，能耗非常低，耐久性好。 [0102] 实施例三 [0103] 参见图5至图7所示，为本申请实施例提供第二种碳封存基础结构的建造方案。该碳封存基础结构位于地上。其包括多个存储建筑01和厂房02，所述存储建筑01围合形成容纳生物质3的容纳腔，所述存储建筑01由外至内依次设置混凝土层101、隔水层102和保护层103，各所述存储建筑01均位于所述厂房02内。需要注意的是，在一些可能的实施方案中，也可以不设置保护层103。申请的用于长时间碳存储的碳封存基础结构，在地面上建设可用于储存生物质3的存储建筑01和厂房02，将纳生物质3密封在存储建筑01内，存储建筑01由外至内依次设置混凝土层101、隔水层102和保护层103，可尽量少的减少氧气的进入，防止生物质3氧化分解成二氧化碳，影响碳存储的效果，还具有保水的效果，可在内部注入水分，使坑内的生物质3淹没在水中，进一步隔绝氧气，保证碳存储的效果。该存储结构的大规模应用，为大气二氧化碳去除(CDR)提供一种低成本、高耐久性和灵活可行的方法。 [0104] 在一种可能的实施方案中，所述存储建筑01包括建筑主体011和封顶体012。所述建筑主体011包括底部结构0111和沿底部结构0111一周设置的周侧结构0112，所述底部结构0111和所述周侧结构0112用于容纳生物质3，所述封顶体012连接于所述周侧结构0112且覆盖所述周侧结构0112的顶部口。所述建筑主体011和封顶体012均包括由外至内依次设置的混凝土层101、隔水层102和保护层103。先将建筑主体011建设出来，由上部的顶部口放入生物质3，再使用封顶体012将顶部口密封住，这样便于建造、生物质3的防止和密封。 [0105] 在一种可能的实施方案中，所述隔水层102包括塑料膜层和防水卷材中的任意一种。可根据修建存储结构的地理位置的不同或环境的不同或位于存储建筑01中不同位置状选择两者中的一种或多者同时搭配使用。塑料片可以为PVC、EVA、PE、ECB等材料。 [0106] 在一种可能的实施方案中，所述隔水层102包括多个柔性片体，各所述柔性片体分布于生物质3的周侧，相邻的两个柔性片体的边沿相贴合。将防水材料层设置为相互搭接设置，因为受生产工艺的影响，柔性片体的幅宽不能生产的如非常大的面积或折叠结构，并且过大不易运输和铺设。因此设置为多个柔性片体搭接，不仅降低了运输和铺设的成本，也因相互搭接保证了保水和隔绝氧气的效果。 [0107] 在一种可能的实施方案中，所述保护层103包括粘土层，所述粘土层至少位于所述存储建筑01的底部。所述保护层103覆盖于所述隔水层102背离所述混凝土层101的一侧，所述保护层103直接接触生物质3。因为生物质3如树枝、树叶和树干等可能具有较为锋利或者坚韧的凸出，柔性片体为塑料片、防水卷材和橡胶片等材料。如果柔性片体直接接触生物质3，可能很容易被生物质3割伤或者刺穿。在隔水层102与生物质3之间铺设保护层103覆盖生物质3在在保护层103上方设置隔水层102，黏土可起到保护隔水层102的效果。 [0108] 在一种可能的实施方案中，所述存储建筑01具有连通所述密封腔的注水口。生物质3浸泡在水中，可最大程度上的隔绝氧气，防止储存的生物质3转化成二氧化碳，碳存储的效果最优。 [0109] 在一种可能的实施方案中，所述存储建筑01预埋有注水管4，所述注水管4具有所述注水口，所述注水管4上可拆卸地设置有第一密封塞或所述注水管4上设置通断阀41。注水管4便于向存储建筑01内注水，第一密封塞和通断阀41的设置在需要注水的时候打开，注水完成或中断注水时关闭。可防止不注水时氧气由注水口进入储存建筑内，也可防止水分由注水口蒸发。 [0110] 在一种可能的实施方案中，所述存储建筑01开设有连通所述密封腔的排气口。因为储存建筑是相对密封的结构，注水时需要将内部气体排出，排气口的设置便于在注水的过程中将储存建筑内的气体排出。 [0111] 在一种可能的实施方案中，所述存储建筑01预埋有排气管7，所述排气管7具有所述排气口，所述排气管7上可拆卸地设置有第二密封塞或所述排气管7上设置有单向阀。第二密封塞的设置便于在需要排气时打开，不需要排气时关闭，单向阀可保证气体单向进入密封腔。可防止不注水时氧气由排气口进入储存建筑内，也可防止水分由排气口蒸发。提升隔绝氧气和保水的效果。 [0112] 在一种可能的实施方案中，厂房02包括顶部结构022和支撑结构021，所述顶部结构022上设置有桁架0221和夹持装置0222，夹持装置0222可沿桁架0221运行至厂房02的各个位置，夹持装置0222可用于夹持生物质3投放到各个存储建筑01内。 [0113] 在一种可能的实施方案中，参见图6所示，碳封存基础结构还可以包括水位传感器8，可以选用雷达液位水位传感器8、声波水位传感器8、压力水位传感器8、U形管液位计等。 可根据使用的环境不同进行选择。水位传感器8将水位信号传输出来，使操作的人可以清楚的知道注入水的高度，来控制是否继续注水。 [0114] 在一种可能的实施方案中，水位传感器8可以为坑底面上的压力传感器，通过感受到的压力也可以得出坑内部的水量，从而计算水位。若腔体内水分有流失的话，也可以通过压力传感器测得，进而需要通过注水管4向内加水来提升水位。压力传感器可自带电池，每个月或者每季度或者每一年进行一次检测，能耗非常低。 [0115] 在一种可能的实施方案中，水位传感器8可以为U形管液位计，如图6所示，U形管液位计一侧与容纳腔(为密封腔)下方密封连通，另一侧与容纳腔上方密封连通，即U形管液位计连通容纳腔内部空气。U形管液位计部分结构外露于存储建筑01的外部，U形管液位计外露于存储建筑01的结构为透明结构，或可设置透明的可视窗，因为U形管液位计和密封腔内部气压一致，因此，U形管液位计外露于存储建筑01的管段上的水位和密封腔内的水位一致，通过在外部观看U形管液位计即可确定密封腔内的水位。 [0116] 碳封存基础结构还可以包括自动注水机构，自动注水机构用于在检测到密封腔内水位低于设定值时，控制向密封腔内注水，直至水位达到标准。 |
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