冰島“虎鯨（Orca）”直接空氣捕集與封存設(shè)施鳥(niǎo)瞰圖。

Climeworks公司在冰島Hellisheidi運(yùn)營(yíng)著這個(gè)虎鯨（Orca）碳捕集與封存工廠，

它被選為路易斯安那州一個(gè)新設(shè)施的建設(shè)團(tuán)隊(duì)成員，該設(shè)施每年將能夠捕集100萬(wàn)噸CO2。

國(guó)能源部（DOE）8月11日宣布，將斥資12億美元建設(shè)兩個(gè)開(kāi)創(chuàng)性的設(shè)施——一個(gè)在德克薩斯州，另一個(gè)在路易斯安那州——這兩個(gè)設(shè)施將使用一種被稱為直接空氣捕集（DAC）的技術(shù)，每年從大氣中移除數(shù)百萬(wàn)噸CO2。作為對(duì)抗全球變暖的一項(xiàng)有爭(zhēng)議的努力的一部分，該獎(jiǎng)項(xiàng)代表了去年兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法為DAC中心撥出的35億美元資金的第一階段，標(biāo)志著世界上第一個(gè)主要的政府支持新興的碳捕集與封存技術(shù)。

該計(jì)劃的目標(biāo)是在未來(lái)10年內(nèi)建立四個(gè)DAC中心，每個(gè)中心每年至少能夠移除和封存100萬(wàn)噸CO2。作為項(xiàng)目啟動(dòng)的一部分，能源部官員還宣布為未來(lái)可能的DAC工廠提供額外的19項(xiàng)概念和工程研究資金。

斯坦福大學(xué)的地球化學(xué)家Sally Benson教授說(shuō):“這是一項(xiàng)大膽的技術(shù)投資，我們認(rèn)為將來(lái)會(huì)需要這項(xiàng)技術(shù)。”

但DAC的支持者反駁說(shuō)，盡管全世界每年在清潔能源技術(shù)上的支出超過(guò)1萬(wàn)億美元，但這仍不足以讓各國(guó)實(shí)現(xiàn)其碳減排目標(biāo)。根據(jù)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)（IPCC ）的數(shù)據(jù)，到2030年，DAC和其他所謂的負(fù)排放技術(shù)將需要每年封存約10億噸（或GT）的碳，以便各國(guó)有機(jī)會(huì)將氣候變暖限制在比工業(yè)化前水平升高1.5攝氏度的目標(biāo)內(nèi)。到2050年，這一數(shù)字可能高達(dá)每年200億噸。

目前，人類活動(dòng)每年向大氣中排放約380億噸CO2。“我們需要大量的碳移除，”Carbon Direct的首席科學(xué)家胡里奧·弗里德曼（Julio Friedmann）說(shuō)。Carbon Direct旨在幫助其他公司和組織減少對(duì)氣候的影響。“沒(méi)有它，我們無(wú)法實(shí)現(xiàn)我們的目標(biāo)。”

毫無(wú)疑問(wèn)，大部分的碳排放將來(lái)自對(duì)自然系統(tǒng)的管理，如森林和農(nóng)業(yè)用地，以便它們吸收更多的碳，這是一個(gè)被廣泛認(rèn)為是最負(fù)擔(dān)得起的選擇。但是對(duì)土地可用性和自然系統(tǒng)增長(zhǎng)率的限制限制了它們能封存多少碳。“DAC是一種后備技術(shù)，”胡里奧·弗里德曼說(shuō)。

世界資源研究所的碳移除專家Katie Lebling補(bǔ)充說(shuō)，與自然碳移除策略相比，DAC工廠需要的土地很少，容易測(cè)量捕集的CO2量，并且更有可能永久地吸收碳。

根據(jù)國(guó)際能源署IEA的數(shù)據(jù)，迄今為止，全球有130座DAC工廠正在開(kāi)發(fā)中，其中27座已投入使用，18座已完工。所有這些都是小規(guī)模的設(shè)施，目前每年的CO2移除能力約為11,000噸。

冰島Orca電廠的風(fēng)扇由當(dāng)?shù)氐牡責(zé)岚l(fā)電提供動(dòng)力

這兩家新宣布的工廠規(guī)模完全不同。這家位于德克薩斯州的工廠將由西方石油公司（Occidental Petroleum）建造，將使用碳工程公司（Carbon Engineering）開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)利用太陽(yáng)能為風(fēng)扇提供動(dòng)力，推動(dòng)空氣通過(guò)液體吸附劑。這些液體吸收CO2，然后加熱釋放濃縮的CO2，釋放吸附劑以進(jìn)行更多的移除。然后，濃縮的CO2可以用于商業(yè)用途，制成混凝土或其他產(chǎn)品，也可以泵入地下永久封存。西方石油公司總裁Vicki Hollub說(shuō)，該工廠最初將能夠每年捕集和隔離100萬(wàn)噸CO2，最終將增加到每年3000萬(wàn)噸。

路易斯安那州的工廠每年將再封存100萬(wàn)噸碳。該工廠由巴特爾（Battelle）公司運(yùn)營(yíng)，將采用另外兩家公司Climeworks和家寶（Heirloom）公司的技術(shù)，即使用固體吸附劑捕集CO2，隨后釋放并將其泵入地下。Sally Benson教授說(shuō)，這兩種技術(shù)都已經(jīng)在試點(diǎn)工廠進(jìn)行了測(cè)試，被認(rèn)為是“成熟的”。但規(guī)模的擴(kuò)大應(yīng)該會(huì)帶來(lái)新的成本節(jié)約機(jī)會(huì)。美國(guó)能源部部長(zhǎng)詹妮弗·格蘭霍姆（Jennifer Granholm）在宣布新設(shè)施的新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō):“這些中心將幫助我們證明這種潛在的改變游戲規(guī)則的技術(shù)。”

胡里奧·弗里德曼和其他碳捕集支持者承認(rèn)，DAC的成本目前很高。卡爾加里大學(xué)（University of Calgary）的碳生命周期專家肖恩?麥考伊（Sean McCoy）表示，盡管價(jià)格相差很大，但大多數(shù)估計(jì)表明，目前這種方法移除CO2的成本“每噸超過(guò)1000美元”。美國(guó)能源部的“碳發(fā)射（Carbon Shot）”計(jì)劃旨在降低各種形式的碳捕集成本，并設(shè)定了一個(gè)目標(biāo)，即在10年內(nèi)將碳封存的價(jià)格降至每噸100美元。

胡里奧·弗里德曼說(shuō)，為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，美國(guó)能源部目前在DAC集輸站上的35億美元投資，正是將該技術(shù)從研發(fā)階段擴(kuò)展到最終全面商業(yè)部署所需要的。他表示:“這就是壓低成本曲線的原因。”他補(bǔ)充說(shuō)，去年美國(guó)國(guó)會(huì)將一項(xiàng)名為45Q的稅收抵免提高到地下封存直接空氣捕集的CO2 180美元/噸，這對(duì)公司使用這項(xiàng)技術(shù)提供了激勵(lì)。加拿大、歐洲委員會(huì)和聯(lián)合王國(guó)最近也宣布了對(duì)DAC和其他碳封存方案的財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)。

但是，盡管技術(shù)的規(guī)模化已經(jīng)降低了從平板電視到太陽(yáng)能電池板等所有產(chǎn)品的價(jià)格，康奈爾大學(xué)的生物地球化學(xué)家羅伯特·豪沃思（Robert Howarth）表示，他懷疑DAC工廠是否也會(huì)出現(xiàn)同樣的情況。他說(shuō)，空氣中低濃度的CO2使物理學(xué)變得困難。他說(shuō):“我懷疑直接的空氣捕集真的能把我們帶到任何地方。”

然而，Sean McCoy認(rèn)為，現(xiàn)在花在DAC上的錢(qián)在未來(lái)仍有可能得到回報(bào)。“很明顯，事后移除碳比現(xiàn)在減少碳排放要昂貴得多。但我們需要了解這里是否存在學(xué)習(xí)曲線。”如果是這樣，他補(bǔ)充說(shuō)，現(xiàn)在是時(shí)候開(kāi)始行動(dòng)了。