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中興工程
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中文摘要
為解決全球氣候暖化的危機，二氧化碳的地質封存是最直接且有效的方式。TOUGHREACT 礦化分析軟體是美國勞倫斯柏克萊國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory, LBNL ) 針對地表下深處岩層內非等溫、多成分、多相流體（液相、氣相與固相）的交互作用及化學反應所開發的模組。其開發目的在於模擬難以在實驗室中驗證的長時間尺度化學礦化反應（Mineralization)， 可用來預估二氧化碳注入地層後與封存層內某些既存礦物的溶解與沉澱的現象，以及評估地熱開採過程時，熱儲層內可能發生的地層或管線結垢等問題。以彰濱二氧化碳封存試驗場址的地質條件為例，本文建立一個以注入井為中心的簡易軸對稱二維模型，來模擬評估二氧化碳注入地層深部含鹽水層（Deep Saline Aquifer)後的礦物化學反應。模擬結果顯示：方解石在二氧化碳封存的環境下 極不穩定，無法長時間固定二氧化碳。鐵白雲石和片鈉鋁石能夠固定的二氧化碳含量較多，為主要的封存礦物相。綠泥石和鈉鈣長石的為主要的溶解礦物相，替鐵白雲石和片鈉鋁石的生成提供了豐富的鐵離子（Fe2+ )、鎂離子（Mg2+ )、鈉離子（Na+ )和鋁離子（Al3+ )，是決定二氧化碳封存總量的關鍵礦物相。