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新一輪“氣候淘金熱”正在興起 直接空氣碳捕獲能否減排“降溫”?

5個月前 來源:科技日報 觀看:123

2015年,包括195個國家和歐盟在內的各方共同簽署了《巴黎協定》,承諾將制定并實施一系列計劃,旨在將全球平均氣溫升幅嚴格限制在1.5℃以內。然而,到了2023年,全球氣溫在全年大部分時間甚至整個年度都突破了這一臨界值,這不禁讓人對實現該宏偉目標的長期可行性提出質疑。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

為了扭轉這一趨勢,全球必須致力于削減大氣中的溫室氣體含量。為此,人們已經提出并采納了多種旨在“穩定氣候”的應對策略。其中,許多策略都聚焦于大幅削減二氧化碳(CO2)排放,并輔之以直接空氣捕獲(DAC)技術,該技術能從人們周圍的空氣中,高效去除CO2。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

高效降低大氣中碳濃度dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

想象一下,一個堵塞的浴缸水滿為患,眼看就要淹沒浴室。這時,人們有兩個選擇:要么關掉水龍頭,要么舀出水來,爭取時間疏通排水管。大氣中的CO2排放就像浴缸溢出的水。CO2的點源捕集技術就像是關掉水龍頭,在排放源(如煙囪)處捕獲CO2,防止其進入大氣層引發變暖;而CO2移除則像是從浴缸中舀水,移除已排放到大氣中的CO2。點源捕集技術旨在從源頭防止排放導致變暖,而CO2移除則是逆轉已導致變暖的排放。盡管這兩個概念經常被相提并論,但它們在應對氣候變化過程中是兩種截然不同的手段。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

《麻省理工技術評論》和《福布斯》周刊網站介紹,CO2去除是通過物理方式從大氣或海洋中去除CO2以減緩全球變暖的過程。其中,DAC可從空氣中去除CO2,而直接海洋捕獲(DOC)可從海洋中去除CO2。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

DAC技術具有兩個顯著優勢:它能直接檢測量和驗證移除的碳量,效果立竿見影;當與地質儲存結合時,能永久隔離CO2,避免其重新釋放至大氣中。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

業界爭相押注DAC技術dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

據投資銀行杰富瑞集團稱,自2018年以來,致力于從空氣中捕集CO2的公司已籌集了超過50億美元。在此之前,這類投資幾乎為零。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

例如,加拿大深空公司已籌集了5000多萬美元用于開發CO2去除項目。該公司成立于2022年,總部位于蒙特利爾,是一家技術中立的碳去除項目開發商,其在加拿大開展的“深空阿爾法”項目采用了從DAC到DOC的方法,目標是從大氣中去除數十億噸的碳并將其永久封存在地下。該項目完全由太陽能發電場提供動力,將使用類似于巨型抽風機的直接空氣捕獲系統,每年從大氣中清除3000噸CO2,并將其注入地下2公里處進行永久封存。預計該設施將于今年春季投入運營。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

另一家值得關注的公司是瑞士的Climeworks。該公司已在冰島建成了世界最大的DAC工廠Mammoth,并從投資者那里籌集了超過8億美元資金。2023年8月,美國能源部與Climeworks合作,于路易斯安那州西部共建“柏樹計劃”DAC中心,目標是年捕獲百萬噸CO2并封存。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

市場普遍認為,該領域即將迎來爆發式增長,掀起新的一輪“氣候淘金熱”。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

然而,《紐約時報》刊文稱,盡管巨額資金涌入,現有數十個運營中的DAC設施的處理能力,仍僅占人類排放量的極小部分。即便擴建數百座工廠,去除量也遠不足以抵消年度排放量的1%。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

仍面臨四大現實考量dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

麻省理工學院能源倡議團隊認為,DAC技術目前仍面臨四大核心挑戰,這些挑戰直接關乎該技術的可行性與效率。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

第一個挑戰在于規模。大氣中CO2濃度極低,約為0.04%,相比之下,工業排放源中的濃度高達3%—20%。因此,從大氣中去除一噸CO2需處理約720個奧運會標準游泳池體積的空氣,這要求有巨型設備,如4層樓高、近5米長的空氣接觸器。盡管預測顯示DAC技術每年可去除5億—40億噸CO2,但實現億噸級部署的可能性高度不確定。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

其次,能源需求是另一大障礙。由于大氣中CO2濃度低,DAC技術需捕獲大量空氣,能耗巨大,每去除1噸CO2至少需要1.2兆瓦時電力。若使用高碳電力,將違背減碳初衷。大規模部署DAC技術需超過全球總發電量40%的電力,且隨著電氣化進程加速,清潔電力將面臨更多競爭性需求,引發資源分配爭議。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

此外,選址也是需要考慮的一大因素。盡管空氣無處不在,但DAC工廠需靠近低碳能源和CO2儲存設施,這要求昂貴且復雜的基礎設施建設。而適宜的氣象條件和專用土地也是必要條件,單元間距需確保性能最大化,避免相互干擾。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

最后,成本問題不容忽視?;谇笆鎏魬?,DAC技術的成本高昂,每去除一噸CO2的成本遠超當前模型預測的100—200美元。與從工業排放源中捕獲CO2相比,大氣中CO2的低濃度導致成本顯著增加。dhS即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

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