为应对气候变化,企业正在尝试各种新技术解决方案,包括对排放进行“直接空气捕集”。
在冰岛,Carbfix正与Climeworks合作建设一座设施,从空气中收集二氧化碳,并将其在地下深处转化为石头。
尽管这一做法可能有助于减缓气候变化,但人们对其高昂的运营成本提出了担忧。
在冰岛西南部一处光秃秃的山坡上,工人们正在安装巨型风扇,将空气中的二氧化碳抽入地下深处并将其转化为石头。这是一种激进但成本高昂的应对全球变暖的方式。
随着微软等公司以及中国、美国和欧盟的领导人推进旨在实现“净零”排放目标的长期计划,气候变化的工程解决方案在2021年受到越来越多的关注,投资也随之增加。
特斯拉公司董事长、亿万富翁企业家埃隆·马斯克在一月表示,他将提供1亿美元奖金,奖励最佳的“碳捕集技术”。
瑞士公司Climeworks正与Carbfix合作建设这座冰岛设施。Carbfix是雷克雅未克能源公司旗下的一个部门,该公司表示,需要采用一切技术手段来遏制美国总统乔·拜登所称的“气候危机”。
但批评者认为,对大气中已有排放进行“直接空气捕集”(DAC)成本过高,尤其是与直接减少排放或保护现有森林、植树造林相比。
科学家表示,树木在生长过程中会吸收空气中的二氧化碳,从而降低大气中的碳含量;而且老树在这方面的效果远胜于新种植的人工林。
“我们应当尽可能多地种植森林,并尽可能多地保护森林。但在如何减缓气候变暖的问题上,我们已经超越了‘二选一’的阶段。”Climeworks主任兼联合创始人扬·乌尔茨巴赫(Jan Wurzbacher)说。
降低排放
该公司正在安装八个碳收集装置(每个大致相当于一个集装箱的大小),以扩建其位于冰岛的一座工厂。该工厂目前每年捕集并储存50吨二氧化碳,计划将产能提升至每年4000吨。
风扇将空气吸入,专用过滤器则提取二氧化碳。Carbfix将碳与水结合,形成一种温和的酸,随后被泵送至地下800至2000米深的玄武岩中。
两年内,95%的二氧化碳会被石化,即转化为岩石,Carbfix首席执行官埃达·希夫·阿拉多蒂尔(Edda Sif Aradóttir)说。
但二氧化碳在空气中的占比仅约为0.04%,而捕集和储存的过程既复杂又耗能。之所以能在冰岛实现,很大程度上是因为当地拥有大量廉价的地热能源。
美国支付公司Stripe去年表示,它将以每吨775美元的价格向Climeworks支付费用,用于从空气中提取322吨二氧化碳,这在一定程度上反映了成本水平。
微软也于今年1月下旬表示,将投资Climeworks,以封存1400吨碳,但Climeworks拒绝透露每吨的价格。
微软碳移除经理伊丽莎白·威尔莫特(Elizabeth Willmott)在一份声明中表示:“Climeworks的直接空气捕集技术将成为我们碳移除工作的关键组成部分。”
微软去年表示,公司将于2030年实现“碳负排放”,即每年移除的排放量超过其产生的排放量;并计划于2050年“从环境中移除公司自1975年成立以来直接或通过电力消耗所排放的全部碳”。
其他致力于从空气中吸收碳的企业还包括总部位于加拿大的Carbon Engineering,该公司表示,它及其合作伙伴正致力于建设DAC设施,每年捕集100万吨二氧化碳。
据该公司称(该公司利用二氧化碳生产燃料),这相当于“4000万棵树的工作量”。
与此同时,总部位于美国的Global Thermostat与多家企业合作,包括使用二氧化碳生产汽水的可口可乐公司,以及全球主要企业排放者之一、石油巨头埃克森美孚。
Climeworks称,它是首家通过将碳埋入地下实现从自然中永久提取碳的公司。
除冰岛工厂外,该公司还在瑞士运营一座设施,每年最多可从空气中捕集1000吨二氧化碳。随后,这些气体被出售给当地温室,以促进植物生长。
并不便宜
高昂的成本是所有DAC企业面临的难题。
“降至200美元以下(每吨二氧化碳)是重要一步。”乌尔茨巴赫说。
他表示,这大致相当于加利福尼亚州为支持可由空气捕集碳制成的低碳运输燃料而提供的州级补贴金额。
若为用于汽车或卡车燃料的生产提供更广泛的每吨200美元激励,或有助于推动DAC在所有用途中的发展,包括碳封存。
乌尔茨巴赫赞扬了设定净零排放目标的企业和国家,但表示,目前的投资远远落后于Climeworks的目标,即到2030年每年捕集3000万至5000万吨碳。
他表示,公司去年通过一轮融资筹集了约1.1亿美元,但这远不足以实现其目标。
“像埃隆·马斯克这样的人关注碳捕集与封存,意义重大……这将使其更加主流化。”阿拉多蒂尔说。
在马斯克宣布其1亿美元奖金计划后,乌尔茨巴赫在推特上回复称:“我们来谈谈吧。”马斯克尚未具体说明其计划的细节。
阿拉多蒂尔表示,将碳转化为石头是一种能够锁存温室气体达数百万年的解决方案,远比种树更为持久。树木可能因伐木、土地清理,或因气候变化导致干旱和高温加剧而更频繁地发生野火。
她表示,希望新工厂能在春季投入运行,即冰岛寒冷气候下的四月或五月,尽管新冠疫情带来了一些干扰。
国际能源署(IEA)去年在一份报告中表示,全球、欧洲、美国和加拿大共有15座DAC工厂在运营,合计每年捕集超过9000吨二氧化碳。
但这只是全球排放量的极小一部分,相当于仅600名美国人的年排放量,而他们每人每年产生约15吨造成气候变化的污染物。
“需要做出更多努力”是国际能源署报告的标题。
“具有投机性?”
格林和平组织英国分部上月发布的一份报告对DAC技术持怀疑态度,称其处于“非常早期的阶段且极其昂贵”。
“尽管“银弹”式的希望曾引发高调的媒体报道,但其未来的可获得性仍然具有很大的投机性。”该报告指出。
在联合国的科学报告中,直接空气捕集碳曾被归入一种地球工程,即通过改变地球系统来应对气候变化威胁。
这使其与一些更具投机性的技术并列,例如向平流层注入化学物质“面纱”以减弱阳光。
然而,自2018年以来,DAC已被重新归类为一种“减缓”措施,即减少排放。新的科学报告还表明,无论是通过自然还是技术手段,从大气中移除一定程度的额外碳现已不可避免。
在地下石化排放的做法并非处处可行。阿拉多蒂尔表示,大陆约有5%的岩层适合这一过程,但海底的大片区域也可能同样适用。
迄今为止,自2014年以来,Carbfix已向地下注入超过65000吨二氧化碳,其中几乎全部来自地热发电厂,而非从空气中捕集。
阿拉多蒂尔表示,随着越来越多的液体被泵入地下,地下空间并未显示出被填满的迹象。
乌尔茨巴赫表示,Climeworks未来的DAC工厂可能会以动物命名。新的冰岛工厂被命名为“Orca”,即虎鲸之意;不过,在冰岛语中,“Orka”也有“能量”的含义。
“猛犸”是冰岛另一座工厂的一个备选名称,该工厂规模要大得多。







