新一轮“气候淘金热”正在兴起 直接空气碳捕获能否减排“降温”

　　【科技创新世界潮】

　　◎本报记者 张佳欣

　　2015年，包括195个国家和欧盟在内的各方共同签署了《巴黎协定》，承诺将制定并实施一系列计划，旨在将全球平均气温升幅严格限制在1.5℃以内。然而，到了2023年，全球气温在全年大部分时间甚至整个年度都突破了这一临界值，这不禁让人对实现该宏伟目标的长期可行性提出质疑。

　　为了扭转这一趋势，全球必须致力于削减大气中的温室气体含量。为此，人们已经提出并采纳了多种旨在“稳定气候”的应对策略。其中，许多策略都聚焦于大幅削减二氧化碳（CO2）排放，并辅之以直接空气捕获（DAC）技术，该技术能从人们周围的空气中，高效去除CO2。

　　高效降低大气中碳浓度

　　想象一下，一个堵塞的浴缸水满为患，眼看就要淹没浴室。这时，人们有两个选择：要么关掉水龙头，要么舀出水来，争取时间疏通排水管。大气中的CO2排放就像浴缸溢出的水。CO2的点源捕集技术就像是关掉水龙头，在排放源（如烟囱）处捕获CO2，防止其进入大气层引发变暖；而CO2移除则像是从浴缸中舀水，移除已排放到大气中的CO2。点源捕集技术旨在从源头防止排放导致变暖，而CO2移除则是逆转已导致变暖的排放。尽管这两个概念经常被相提并论，但它们在应对气候变化过程中是两种截然不同的手段。

　　《麻省理工技术评论》和《福布斯》周刊网站介绍，CO2去除是通过物理方式从大气或海洋中去除CO2以减缓全球变暖的过程。其中，DAC可从空气中去除CO2，而直接海洋捕获（DOC）可从海洋中去除CO2。

　　DAC技术具有两个显著优势：它能直接检测量和验证移除的碳量，效果立竿见影；当与地质储存结合时，能永久隔离CO2，避免其重新释放至大气中。

　　业界争相押注DAC技术

　　据投资银行杰富瑞集团称，自2018年以来，致力于从空气中捕集CO2的公司已筹集了超过50亿美元。在此之前，这类投资几乎为零。

　　例如，加拿大深空公司已筹集了5000多万美元用于开发CO2去除项目。该公司成立于2022年，总部位于蒙特利尔，是一家技术中立的碳去除项目开发商，其在加拿大开展的“深空阿尔法”项目采用了从DAC到DOC的方法，目标是从大气中去除数十亿吨的碳并将其永久封存在地下。该项目完全由太阳能发电场提供动力，将使用类似于巨型抽风机的直接空气捕获系统，每年从大气中清除3000吨CO2，并将其注入地下2公里处进行永久封存。预计该设施将于今年春季投入运营。

　　另一家值得关注的公司是瑞士的Climeworks。该公司已在冰岛建成了世界最大的DAC工厂Mammoth，并从投资者那里筹集了超过8亿美元资金。2023年8月，美国能源部与Climeworks合作，于路易斯安那州西部共建“柏树计划”DAC中心，目标是年捕获百万吨CO2并封存。

　　市场普遍认为，该领域即将迎来爆发式增长，掀起新的一轮“气候淘金热”。

　　然而，《纽约时报》刊文称，尽管巨额资金涌入，现有数十个运营中的DAC设施的处理能力，仍仅占人类排放量的极小部分。即便扩建数百座工厂，去除量也远不足以抵消年度排放量的1%。

　　仍面临四大现实考量

　　麻省理工学院能源倡议团队认为，DAC技术目前仍面临四大核心挑战，这些挑战直接关乎该技术的可行性与效率。

　　第一个挑战在于规模。大气中CO2浓度极低，约为0.04%，相比之下，工业排放源中的浓度高达3%—20%。因此，从大气中去除一吨CO2需处理约720个奥运会标准游泳池体积的空气，这要求有巨型设备，如4层楼高、近5米长的空气接触器。尽管预测显示DAC技术每年可去除5亿—40亿吨CO2，但实现亿吨级部署的可能性高度不确定。

　　其次，能源需求是另一大障碍。由于大气中CO2浓度低，DAC技术需捕获大量空气，能耗巨大，每去除1吨CO2至少需要1.2兆瓦时电力。若使用高碳电力，将违背减碳初衷。大规模部署DAC技术需超过全球总发电量40%的电力，且随着电气化进程加速，清洁电力将面临更多竞争性需求，引发资源分配争议。

　　此外，选址也是需要考虑的一大因素。尽管空气无处不在，但DAC工厂需靠近低碳能源和CO2储存设施，这要求昂贵且复杂的基础设施建设。而适宜的气象条件和专用土地也是必要条件，单元间距需确保性能最大化，避免相互干扰。

　　最后，成本问题不容忽视。基于前述挑战，DAC技术的成本高昂，每去除一吨CO2的成本远超当前模型预测的100—200美元。与从工业排放源中捕获CO2相比，大气中CO2的低浓度导致成本显著增加。

编辑:王晓颖