碳捕集与利用（CCU）可将二氧化碳转化为有价值的产品，对于旨在实现脱碳的难减排行业尤为重要。
若全面实施，到2050年，碳捕集与利用技术累计可利用多达27吉吨二氧化碳，开启价值4.4万亿美元的机遇。
UpLink碳捕集与利用挑战赛目前正在支持11家初创企业，它们提供的二氧化碳利用方式有望在工业脱碳中发挥作用。
要减轻气候变化的影响，就必须采取紧急行动，减少化石燃料排放。尽管许多行业正在向低碳替代方案转型，但燃料、化工、塑料和建筑等难减排行业在全面脱碳方面仍面临重大挑战。对于这些行业而言，碳捕集与利用（CCU）可以成为更广泛减排战略的一部分，将二氧化碳转化为有价值的资源。
碳捕集与利用技术可捕集二氧化碳并将其转化为可持续燃料、化学品和建筑材料等产品，到2050年，累计可利用多达27吉吨二氧化碳，开启价值4.4万亿美元的经济机遇。虽然碳捕集与利用并非最大的减排手段，但在水泥、钢铁、航空和石化等行业中，若电气化、可再生能源或能效提升等其他解决方案可行性较低，它仍可发挥作用。该技术通过将排放物转化为可销售产品来创造价值，有助于抵消部分脱碳成本。
要实现这一潜力，需要克服若干关键挑战，包括成本高昂、融资有限、政策空白以及价值链分散。扩大碳捕集与利用规模将依赖于持续创新、战略性先行投资、跨行业合作以及支持性政策框架。通过将捕集的二氧化碳融入工业流程，碳捕集与利用有助于建立更加可持续的循环经济，同时可能有助于难减排行业减少排放。
UpLink与沙特阿拉伯王国经济与规划部及能源部合作，推出了碳捕集与利用创新挑战赛以加快进展。该倡议遴选出11家开创性初创企业，它们开发的解决方案融合科学、技术与商业，将碳废弃物转化为价值。这些创新者不仅在捕集二氧化碳，还在为可持续燃料、先进材料和工业应用开辟新市场。
直接空气捕集与混合式碳移除创新
直接从环境空气中移除二氧化碳，是应对气候行动最具雄心的途径之一。Parallel Carbon 正在通过将直接空气捕集（DAC）与由可再生能源驱动的水电解相结合来推进这一前沿领域，以同时移除二氧化碳并生产清洁氢气。这一双重过程不仅捕集碳，还支持向绿色燃料转型，为重工业提供化石基氢气的替代方案。Greenlyte Technologies正在推进一项低能耗、低资本支出的环境空气二氧化碳捕集工艺，并生产用于二氧化碳制碳氢化合物转化的氢气。其方法可实现完全循环的吸收剂再生工艺，使碳移除更加高效且更具可扩展性。
碳捕集与材料转化
工业碳捕集不仅可用于减排，还可用于制造高性能材料，以支持可持续供应链。Up Catalyst正在采用熔盐碳捕集与电化学转化（MSCC-ET）技术，将二氧化碳转化为可持续碳纳米材料和石墨。这些材料对电池生产、涂料和钢筋混凝土至关重要，可替代化石来源的原料，从而减轻环境影响。
Carbon to stone（CTS）采取了不同的方式，将二氧化碳和工业废弃物转化为固态碳酸盐，同时回收锂和钴等关键矿物，这些矿物对电池生产和清洁技术应用至关重要。通过将碳利用与材料提取相结合，它们正在把工业排放转化为有价值的资源。
用于燃料、化学品及先进工业应用的碳捕集
对于难以实现电气化的行业而言，将二氧化碳转化为燃料、工业化学品和特种产品，是实现碳中和的潜在路径，但这取决于二氧化碳的来源。ICODOS 通过设计一种灵活的工艺来革新电子甲醇的生产，该工艺可适应可再生能源的波动及多样化的二氧化碳来源，使其成为航运和高排放行业更具可持续性的替代方案。
D-CRBN采用模块化等离子体技术将二氧化碳转化为一氧化碳，一氧化碳是碳中和燃料、有机酸和聚合物的重要原料，可减少对石化产品的依赖。Dioxycle利用可再生电力将二氧化碳转化为乙烯，乙烯是航空燃料、纺织品和建筑材料的关键组成部分。
同样，eChemicles开发了一种可扩展的二氧化碳制一氧化碳电解槽，利用绿色电力将二氧化碳转化为一氧化碳和乙烯，同时其碳足迹比传统方法低90%。Oxylus Energy为二氧化碳制甲醇提供了一种具有成本效益且可扩展的解决方案，助力重工业实现现场脱碳，同时为石化应用提供可持续原料。
除燃料外，二氧化碳还可转化为特种化学品，从而支持更先进的工业应用。enaDyne率先采用非热等离子体催化技术，将二氧化碳转化为甲醇和乙烯，这两者是可持续化学品生产的两种重要基础原料。通过提供一种替代传统方法的低能耗方案，该公司正在推动化工行业的碳利用创新。南京碳基生物科技采用生物技术路径，利用基因编辑和气体发酵，将工业尾气转化为碳中和化学品和蛋白质原料。这一创新不仅有助于减少排放，还符合更广泛的可持续发展目标，包括粮食安全。
这些初创企业体现了将二氧化碳转化为有价值产品的价值，这有助于实现碳中和，同时还能创造新的收入来源，并支持循环经济的发展。它们的创新凸显了跨行业合作的潜力，有助于推动实现净零排放，并释放碳作为一种资源的经济潜力。
