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2024年是全球平均气温纪录连续第10年被打破。
世界经济论坛与Wood Mackenzie合作发布的一份新报告指出，碳捕集与利用（CCU）有助于推动脱碳努力、开拓新市场并增强工业韧性。
UpLink平台“碳捕集与利用挑战赛”的开创性初创企业获奖者展示了如何克服市场准入壁垒。
工业生产对经济至关重要，但也是排放的主要来源之一。随着各国和工业部门推进净零承诺，领导者关注的不再是碳管理是否必要，而是如何最有效地开展碳管理。
碳捕集与利用（CCU）可在这些努力中发挥关键作用。如果获得公共部门的有力支持、明确的需求信号和创新的融资模式，它有望在减少排放的同时开拓新市场并增强工业韧性。
以下内容将进一步介绍CCU——它是什么、如何规模化推广，以及要产生影响需要什么条件。
什么是碳捕集与利用？
CCU涵盖多种捕集二氧化碳（CO2）的方法，并可直接利用（不经过化学转化）或间接利用（通过转化为不同产品）捕集到的二氧化碳。
可持续燃料、化学品和建筑材料的生产等新兴应用正迅速获得关注，与此同时，创新型初创企业正在开发将CO2转化为碳基材料（如碳纳米管和石墨）的技术。
CCU遵循循环碳经济（CCE）框架的3R原则，重点在于后两项，即对捕集的CO2进行再利用和再循环：
1. 减排： 此步骤旨在通过创新的“源头”碳捕集技术，从根本上减少进入大气的碳量。
2. 再利用： 此步骤指捕集二氧化碳（CO2）排放，并在不改变碳分子化学结构的情况下直接加以利用。例如，将CO2用于饮料碳酸化等工业过程。
3. 再循环： 此步骤指通过化学过程，将捕集的CO2转化为高附加值产品或替代能源。这包括从CO2生产合成燃料、化学品和材料。例如，CO2可与氢气结合，生成合成烃，用于交通运输或作为化工行业的原料。
某些技术还可能有效纳入第四个R：减量（Reduce）。
CCU技术目前处于什么水平？
研究表明，如果全面部署，碳再利用和再循环方法有望将27吉吨CO2转化为产品，到2050年每年即可实现，从而为可持续经济实践带来4.4万亿美元的机遇
不过，利用量预测具有挑战性，预测结果因不同情景和假设而有所差异，这是世界经济论坛与Wood Mackenzie合作发布的一份新报告所指出的： 《工业去化石化：扩大碳捕集与利用路径的考量因素》 油气气候倡议组织的最新预测称，到2040年，可被利用的CO2量将在每年4.3亿至8.4亿吨（Mtpa）之间。
与此同时，由于该行业目前面临系统性市场壁垒，CCU的投资储备非常少，报告指出，到2040年，开发中的项目规模仅约为2100万吨/年（Mtpa）。
CCU创新面临哪些障碍？
报告指出，新兴CCU技术面临三大主要障碍：
1. 政策框架碎片化、缺乏一致性：这使先行者难以看到可靠且规模可观的市场来支撑未来的规模化发展，从而抑制投资。现行政策大力倾向于碳封存而非利用，甚至可能对CCU投资产生负面激励。
2. CCU企业面临“死亡之谷”：其特点是开发周期长、资本需求高，且商业模式尚不成熟，缺乏明确的营收路径。这些因素使传统早期投资形式（如传统风险投资）难以介入。
3. CCU企业与现有行业缺乏跨部门合作： 合作伙伴关系可提供基础设施、专业知识和市场渠道，以支持新兴CCU技术的规模化发展。但是，在大型成熟的工业综合体内测试小规模、首创性技术方案本身较为复杂，这可能限制合作。
报告提出了克服这些障碍的建议，包括政策制定者采取“双轨”方式激励CCU发展：
1. 降低创新与研发风险，以帮助提升性能，同时使金融机构和项目开发商更加熟悉CCU方法。
2. 营造支持性且可预期的市场环境，使有前景的CCU方法能够与现有生产路线展开竞争。
扩大创新型CCU技术的规模
合作是推动变革的关键，近期一项举措便展示了合作所能带来的可能性。为加快全球脱碳进程，论坛的UpLink平台与沙特阿拉伯能源部以及经济和规划部合作，共同推出了碳捕集与利用挑战赛，该赛事是沙特获得二十国集团（G20）认可的循环碳经济框架的组成部分。
2024年12月，从315份参赛作品中评选出11名获奖者。这些获奖者均为早期初创企业，利用CO2对建筑、化工制造和交通运输等多个行业产生积极影响。获奖者共分享了30万瑞士法郎奖金，以助力其商业构想的规模化发展。
其中包括总部位于美国的Carbon To Stone。该公司将来自空气或工厂的CO2排放与水泥粉尘等工业废弃物相结合，将二氧化碳固化为碳酸盐岩。该公司计划到2030年，每年从大气中去除超过100万吨CO2。
以下是另外三位获奖者：
通过参与和投资CCU解决方案，政策制定者和企业不仅能够为应对气候变化的减缓工作作出贡献，还能在向可持续、低碳未来转型的进程中确立领导地位。
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