在大氣中二氧化碳的含量非常豐富, 幾乎每個動物在呼吸時都會吸收氧氣, 釋放出二氧化碳, 地球上的二氧化碳主要來源于碳物質的燃燒和動物的新陳代謝作用。
作為無色無味的氣體, 含量過高會讓人中毒, 同時也是種保溫氣體, 地球的溫室效應就是因為二氧化碳含量過高, 導致全球溫度升高。 在過去的1個世紀里, 全球溫度升高了0.6度, 科學家預測這個溫度上升速率會加快, 在本世紀的中葉, 將會上升1.5-4.5度, 帶來兩極的冰川融化, 海平面將上升25-140厘米。
海洋作為二氧化碳最大儲存庫, 可以吸收大量的二氧化碳,
北京大學工學院院長張東曉提出利用地質埋方法, 將二氧化碳封存在咸水層、廢棄油氣田以及地底的煤層。 這被認為是目前緩解全球變暖的主要手段之一, 但是隨后發現二氧化碳在地層中會出現上浮趨勢, 因此這種方法依然存在二氧化碳泄露的風險。
為此張東曉研究小組把方向轉移到海洋中,
在一般情況下, 二氧化碳能與水經過化學反應產出不穩定的沉淀物-碳酸, 如果將這個原理和地質埋結合一起, 就能阻止二氧化碳在地層中上浮的狀況。 而在海底低溫高壓的環境中, 高密度的液態二氧化碳會沉向海底, 將二氧化碳注入海底的沉積物中, 讓它不直接與海水接觸, 這樣既能封存二氧化碳, 還不會給海洋帶來生態環境的影響。
張東曉還發現, 在海中采集可燃冰時需要注入二氧化碳, 他推測出如果將這兩者聯系起來, 或許會做到更大效率的利用二氧化碳,
這項研究為二氧化碳的的處理提供的新的方法, 假如能真正實施, 那么對未來全球變暖具備重要的緩解作用和應用前景。