从污染到产品?回收的碳排放即将进入消费者货架

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  • 应对气候变化的创新解决方案正在利用二氧化碳开发塑料、肥皂和纺织品。

  • 将碳排放“升级再造”为消费品,仅在美国一地就可能形成每年1万亿美元的潜在市场。

  • 但这些产业仍处于起步阶段,碳去除非营利组织Carbon180的联合创始人兼总裁诺亚·戴奇(Noah Deich)表示。

一项被遗忘已久的工业发酵工艺,正使一小部分导致气候变化的碳污染转化为家居产品,首批产品今年即可上市。

支持者表示,这一被称为气体发酵的工艺,可利用从空气、工业烟囱、城市固体废物或其他来源捕集的碳,制造可转化为塑料、肥皂、纺织品、香水等产品的“绿色化学品”。

“很多人认为这类东西是科幻小说。他们没有意识到,已经有工厂在运行了。”总部位于芝加哥、业务遍及全球的“碳循环”公司LanzaTech首席执行官珍妮弗·霍尔姆格伦(Jennifer Holmgren)表示。

霍尔姆格伦表示,该公司的工艺与酿造葡萄酒或啤酒的工艺相似,但其工程化微生物不以糖为原料,而是摄取二氧化碳、一氧化碳等工业排放物,从而生产乙醇。

乙醇随后可用于制造各种日常产品的基础成分,而这些产品通常依赖化石燃料作为原料。

4月,LanzaTech与联合利华及India Glycols共同宣布推出一款新型洗衣清洁剂,其原料为在中国一家钢铁厂捕集的碳排放。

7月,运动服装公司Lululemon Athletica宣布将开始销售由LanzaTech气体发酵工艺生产的聚酯纱线制成的服装。

“这其实关乎循环经济——我们设想的世界中,人们将废弃物回收并再利用。”霍尔姆格伦告诉汤森路透基金会。

全球各地,捕集、储存、再利用或替代碳污染的技术创新正在兴起。

上周,全球最大的旨在从空气中吸收二氧化碳的工厂已在冰岛投入运营,同时美国总统乔·拜登宣布了一项目标:到本世纪中叶,将美国航空业全面转向完全可持续航空燃料。

合成生物学(与LanzaTech产品所用技术相同)可能在能源转型中发挥关键作用,助力经济摆脱化石燃料并走向更具气候智慧的模式,支持者表示。

伊利诺伊州西北大学化学与生物工程教授迈克尔·朱伊特(Michael Jewett)表示,寻找利用碳排放替代“以石油化学品为原料的一大批产品”的方法,可能对应对气候变化产生重大影响。

研究人员在公司实验室中优化LanzaTech的发酵工艺。Image: LanzaTech

随处可见的化石燃料

工业气体发酵至少可追溯到一个世纪前,但该技术最终被廉价石油基产品所取代。朱伊特表示,其实验室曾与LanzaTech合作。

如今,碳基产品包括“我们早上踩在脚下的地毯、口中的牙刷、头发用的洗发水、身上穿的衣服,以及洗衣用的洗涤剂”,德国研究机构Nova-Institute于4月发布的一份报告如是说,该机构致力于推动化学工业绿色化。

报告发现,目前此类产品所用碳的85%来自化石燃料。报告估计,到本世纪中叶,此类产品的需求将增长一倍以上。

LanzaTech成立于2005年,旨在通过转而利用二氧化碳,取代对化石燃料的此类需求。

该公司目前在中国拥有两座商业工厂,每年生产超过1500万加仑乙醇,所用碳源于一家合金厂和一家钢铁厂的烟道。

该工艺正吸引其他公司的关注,不过霍尔姆格伦表示,目前没有哪家公司的进展能与LanzaTech相比。该公司还在致力于生产更环保的航空燃料、香水和产品包装。

联合利华家居护理部副总裁乔纳森·黑格(Jonathan Hague)在一份声明中告诉汤森路透基金会:“工业生物技术正在快速发展,这使得低碳排放、高性能原料更易获得。”

美国政府目前也在支持LanzaTech的工作,今年授予其一笔价值410万美元的美国能源部拨款,用以增强其将废弃二氧化碳转化为化石燃料替代品的能力。

“我们必须开发全新类型的技术,以实现新的碳经济——即捕集、高效利用并储存的碳多于排放的碳。”美国能源部高级研究计划署能源项目(ARPA-E)项目主任大卫·巴布森(David Babson)表示。

“传统上,ARPA-E及其他机构一直将新能源技术视为替代石油或化石碳、或减少排放的手段。”他说。

但随着全球气候目标已明显无法单靠减排实现,且全球排放仍在持续上升,该计划也开始研究如何将空气中已经存在的导致气候变化的排放重新移出,他说。

“我们必须设计出多种负排放路径。”他说。

一台机器正在向LanzaTech的细菌中导入DNA设计。Image: LanzaTech

1万亿美元市场

根据碳去除非营利组织Carbon180在2018年的估算,将碳排放“升级再造”为消费品,仅在美国一地就可能形成每年1万亿美元的潜在市场。

报告指出,燃料、建筑材料和塑料是其中最大的机遇。

但这些产业仍处于起步阶段,碳去除非营利组织Carbon180的联合创始人兼总裁诺亚·戴奇(Noah Deich)表示。

捕集的碳可以得到很好的利用。Image: 苏格兰资助委员会

他估计,目前有数十家初创企业和研究项目,但其中很少有能够产生“有意义”收入的。

戴奇表示,LanzaTech是少数正在建设全面商业化项目的公司之一,他认为该公司的经验可能会“帮助整个行业更快推进”。

世界经济论坛在自然气候解决方案领域开展了哪些工作?

世界正面临相互交织的环境危机:自然遭受的破坏正不断加速,以及气候变化。

自然气候解决方案(NCS)——即投资于保护和土地管理项目,以增加碳储存并减少碳排放——是应对这两场危机的重要途径,同时还能带来额外的环境与社会效益。

世界经济论坛委托开展的研究《自然与净零》报告证实,自然气候解决方案可在2030年前为实现1.5°和2°路径提供三分之一的气候减缓贡献,且成本低于其他形式的二氧化碳去除方式。本报告建立在来自“扩大自愿碳市场规模工作组”的建议之上,并提出六项行动,以加快高质量自然气候解决方案的规模化推进,并通过企业领袖、政策制定者和民间社会的共同努力释放市场潜力。

为促进合作,2019年,论坛与世界可持续发展工商理事会共同成立了自然气候解决方案联盟,旨在召集公共和私营部门利益相关方,以识别自然气候解决方案投资的机遇与障碍。

自然气候解决方案联盟成员机构提供专家意见,共同编制了《企业自然气候解决方案》,这是一份关于企业可信使用自然气候解决方案信用额度的高层指南。

欢迎联系我们,共同加入我们释放自然力量的使命。

他表示,随着技术进步,该行业正处于“拐点”,“碳科技公司的第一波浪潮正从示范规模迈向商业试点”。

他表示,从大气中去除碳仍然极其昂贵,但将捕集的碳转化为消费品,可以带来重要的收入来源,从而降低总体成本。

“这些早期努力可以将二氧化碳的定位从污染物转变为资源。”他说。

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