缓解全球变暖危机：海外企业从空气中立即消化吸收二氧化碳 “冷却”地球上

想像一下现在是 2050 年。如果你赶到一片戈壁，越过太阳炙烧的灌丛，路面两侧仅有好多个早就废料的抽油泵。随后，你见到一座闪闪发亮的大中型工程建筑从平整的路面上连绵起伏。这儿的土地资源像一面极大的浴室镜子，太阳能电池板列阵好似银蓝色的波浪纹，向四面八方屈伸。在远方，他们围绕着一堵极大的深灰色墙面，有五层层高，长短贴近一公里。在墙的后边，你能见到如化工厂般蜿蜒盘旋的管路和装配平台。

▲假如想根据捕获空气中不必要的二氧化碳来减轻全球气候变暖的困境，就必须一种规模性的新式全世界工业生产。那麼，大家必须做些哪些才可以完成这一总体目标呢？

如果你靠近时，你能见到这堵墙已经挪动，而且闪闪发亮；实际上，它基本上便是由钢材小盒子里呜呜直响的散热风扇构成的，看上去如同一个极大的制冷机组，被变大到难以置信的占比。从某种程度上，也的确这般。这是一个 “立即空气捕获”（direct air capture，通称 DAC）工厂，在全球，有不计其数个相近的工厂，他们的工作中便是消化吸收空气中的二氧化碳，为此 “制冷”地球上，这儿的工厂着眼于捕获不可再生资源的残余物——空气中的二氧化碳——并将其泵注被抽时间的地底储备库。

假如我们要在 2100 年以前完成《巴黎协定》所制订的将全球气候变暖力度操纵在 1.5 ℃的总体目标，那麼到本世纪中叶，那样的景色很有可能就很必须。

Carbon Engineering 企业在澳大利亚大不列颠哥伦比亚省的示范点工厂

但是，使我们临时返回 2021 年。在澳大利亚大不列颠哥伦比亚省的斯阔米什（Squamish），一个粮仓尺寸、遮盖着深蓝色油纸的机器设备，在大雪山城市天际线的衬托下，已经开展最终的准备工作。它是 Carbon Engineering 企业的立即空气捕获工厂，将在 9 月份交付使用，逐渐每一年从空气中消除 1 吨的二氧化碳。这仅仅一个逐渐，在国外得克萨斯州还有一个经营规模稍大的工厂已经基本建设中，但是在现阶段这一环节，斯阔米什的工厂是 DAC 工厂的典型性经营规模。

“大家遭遇着气候问题难题，而它是由二氧化碳过多导致的，”Carbon Engineering 企业CEO史提夫 · 奥尔德姆说，“拥有 DAC，你能在任何地方、一切時间清除一切废气排放。这是一个十分强劲的专用工具。”

大部分碳捕获偏重于从根源清理废气排放，即根据烟筒上的清洗器和过滤装置避免 有害物质进到空气。殊不知，针对地球上数以十亿计的车辆来讲，它是脱离实际的，由于这种排出源不大且总数极多。根源清理也不可以处理空气中早已存有的二氧化碳。因此，立即空气捕获便拥有立足之地。

假如全球要想防止毁灭性的气候问题，只是转为碳中和社会发展是不足的。政府部门间气候问题专业联合会（IPCC）警示称，假如要在 2100 年里将全球气候变暖限定在 1.5 ℃，就必须像 DAC 那样 “规模性布署二氧化碳清除对策”的技术性——这儿的 “规模性”就是指每一年数十亿多吨或数十亿多吨。特斯拉汽车和 SpaceX 的CEO埃隆马斯克 · 埃隆马斯克近期服务承诺，将项目投资 1 亿美金开发设计碳捕获技术性，而微软公司、美国联合航空公司和埃克森美孚等企业也提前准备在该行业开展 10 亿美金等级的项目投资。

现阶段的实体模型表明，到 2050 年，人们每一年必须清除 100 亿多吨二氧化碳；到本世纪末，这一数据必须翻一番，做到每一年 200 亿多吨。但如今，大家基本上沒有清除一切二氧化碳，务必从零开始。

Carbon Engineering 企业坐落于斯阔米什的工厂被设计方案成不一样技术性的实验服务平台。此外，该企业正整体规划在美国西海岸的油气田中基本建设一个更高的碳捕获工厂，每一年将固定不动 100 万吨级二氧化碳。在一个新项目进行后，它便会变成能够拷贝的实体模型，只必须简易地拷贝那一个工厂就可以了。但将来的项目规模会让人难以想象，大家必须从空气中清除 8000 亿多吨二氧化碳，这可不容易在一夜之间产生。

脱离实际的念头？

▲冰岛的工厂也着眼于将二氧化碳变为矿物的一部分，使其不进到大气循环。这是一个长期性的全过程

“立即空气捕获”的科学原理非常简单，现阶段现有多个方式能够保证这一点。Carbon Engineering 企业的系统软件是运用散热风扇，将二氧化碳成分为 0.04% 的空气经过滤装置吸进三氯化铁溶液水溶液中。三氯化铁溶液是一种腐蚀化合物，别名苛性钾，可用以生产制造香皂以及他含钾的化合物。三氯化铁溶液从空气中消化吸收二氧化碳后，水溶液根据管路传至另一个反映室，与碳酸钠（工程用石灰粉）混和。这种石灰粉会消化吸收融解的二氧化碳，产生小块的白云石。将这种白云石片状筛除以后，剩下化学物质被运输至第三个反映室——称之为溶解炉——开展加温，直至溶解释放出来可被被捕获并存储的纯二氧化碳。在每一个环节，剩下的有机化学残余物都是会在全过程中被收购 ，产生一个封闭式的、持续反复的反映，不造成一切废弃物。

在全世界碳排放量持续增长的情况下，要是没有那样的干涉对策，要想完成 1.5 ℃的气侯总体目标将极其艰难。阿杰伊 · 甘比尔是帝國理工大学格兰瑟姆气候问题研究室的高級研究者，也是 2019 年一篇有关 DAC 如何缓解气侯的毕业论文创作者之一，他说道：“要是没有立即空气捕获，就很有可能产生各式各样难以预测的状况，大家将难以完成巴黎协定的总体目标。”

IPCC 的确明确提出了一些不依赖于立即空气捕获的气侯平稳实体模型，但这种实体模型针对电力能源高效率提升和人们个人行为更改意向的假定太脱离实际了。大家早已过去了必须节能减排的环节，将来将愈来愈依靠 DAC。

立即空气捕获不是从空气中获取碳的唯一方法。大家还可以根据更改土地资源应用方法来当然除碳，例如修复泥炭地，或是栽种山林——这也是最广泛的作法。但些全过程都十分迟缓，并且必须很多珍贵的土地资源。据统计，假如新栽种山林的总面积与英国非常，那麼在这里一全过程中，食品价格将推升 5 倍。就花草树木来讲，他们对碳的除去实际效果是比较有限的，由于花草树木最后会身亡并释放出来所存储的碳，除非是能够在一个封闭式的系统软件中开展采伐和点燃。

如果不借助绿色植物，只是应用例如 DAC 那样的技术性来除去二氧化碳，遭遇的挑戰一样极大。甘比尔在毕业论文开展了测算，发觉假如要追赶现阶段全世界二氧化碳排出——每一年 360 亿多吨——的脚步，就必须修建 3 万只规模性的 DAC 工厂，是今日全世界运作的火电站三倍还多。每一个 DAC 工厂的基本建设成本费将达到 5 亿美金，固定成本可达到 15 亿美元。

每一个那样的碳捕获设备都必须配置很多的有机溶剂来消化吸收二氧化碳。在一座充足大的 DAC 工厂中，假如捕获 100 亿多吨二氧化碳，将必须大概 400 万吨级三氯化铁溶液，这等同于全球三氯化铁溶液年供给量的 1.5 倍。

当不计其数的 DAC 工厂完工以后，其运作也必须很多的电力工程。假如这是一个每一年消化吸收 100 亿多吨二氧化碳的国际性产业链，那麼将耗费 100 艾焦（10^18 焦耳）的动能，约占全世界总电力能源的六分之一。这种动能中的绝大多数都用以将溶解炉加温到大概 800 ℃，而这对单一开关电源来讲规定太高了，因而每一个 DAC 工厂都必须配置燃气炉，及其现有的燃气来源于。

成本费难题

从空气中捕获 1 吨二氧化碳的成本费预测值相距非常大，从一吨 100 美金到 1000 美金不一。大部分可能数据信息过度消极，期待寄予于在有关的工业生产全过程广泛运用以后能控制成本。

一个更高的难题是找寻项目投资。从商业服务视角而言，拯救地球实际上是一件难以推销产品的事儿，这好像很让人难以想象。但是，立即空气捕获的确产生了一项有使用价值的产品：数千吨缩小二氧化碳。这种二氧化碳可与氢融合，生产制造生成碳中性化然料，能够售卖或在化合反应室的燃气炉中点燃（在那里排出的汽体将被捕获并再度循环系统）。

让人出乎意料的是，缩小二氧化碳的较大顾客之一居然是不可再生资源领域。当油气井匮乏时，能用汽体引入或化工品引入的方法，将剩下的石油从地底挤压成型出去，这一全过程被称作 “加强油田技术性”。二氧化碳是一个很火爆的选择项，而且还有一个附加的益处，那便是能够将碳锁在地底，进行碳捕获和存储的最后一步。西方国家石油企业（Occidental Petroleum）早已与 Carbon Engineering 企业协作，提前准备在得克萨斯州基本建设一个全规格的 DAC 工厂，每一年为加强油田出示约 5000 万吨级二氧化碳。每一吨用以该技术性的二氧化碳都能够税收抵免 225 美金的税收优惠政策。

将空气中的二氧化碳最后存储于油气田的地底，也许再适合但是，但讥讽的是，为了更好地完成这一目地，唯一的融资模式竟然获得大量的石油。西方国家石油企业和别的一些企业期待，根据将二氧化碳泵注地底的方法，大幅度降低石油对碳排放量的危害；它是典型性的加强收购 工作，在存储 1 吨二氧化碳的另外，新开采的石油又释放出来了 1.5 吨二氧化碳。因而，虽然这一全过程降低了与石油有关的碳排放量，但并不可以真实地完成收入支出。

Climeworks 企业在瑞士苏黎世周边的工厂，其捕获的二氧化碳被售卖给周边的温室大棚农作物种植者

缩小二氧化碳也有一些别的的主要用途，很有可能会使其更具备商业服务可行性分析。另一家从业立即空气捕获的企业 Climeworks 现阶段运作着 14 个经营规模小的设备，每一年存储 900 吨二氧化碳，卖给温室大棚以推动蔬菜水果的生长发育。现阶段，该企业已经科学研究一个长期性的解决方法：在冰岛基本建设的一座能将捕获的二氧化碳与水混和的工厂，并将化合物泵注地底 500 至 600 米最深处，使二氧化碳汽体与周边的石灰岩产生反映，最后变成石块的一部分。为了更好地筹资，该企业向各大型企业和群众出示选购碳赔偿的工作能力，起步价仅为每月 7 英镑。这可否说动全球其他国家选购呢？

“DAC 一直要掏钱的，除非是有些人付费让你，不然就沒有经济发展鼓励。”查尔斯 · 古道尔在《我们现在需要做什么：为零碳的未来》（What We Need To Do Now： For A Zero Carbon Future）一书里写到，“Climeworks 企业能够向心地善良售卖个人信用，与微软公司和 Stripe 企业签合同，每一年从空气中获取几百吨（二氧化碳），但这必须扩张到 100 千倍的经营规模，这必须有些人因此付钱。”

纯电动车得到了很多补助，太阳能发电站场也获得了便宜的股权融资，但你看不见 DAC 获得那样的工资待遇，大家对节能减排的认知度这般之高，但对别的难题的关心却沒有做到一样水平，例如空气中二氧化碳的成分。DAC 遭遇的较大阻碍是，制订现行政策时并沒有将其考虑到以内。

DAC 将踏入与别的气侯技术性相近的路面，并越来越更为便宜。学者已经健全成本费曲线图，展现了技术性会怎么才能地控制成本。在风力和太阳能发电层面，也摆脱了相近的阻碍。最重要的是尽量多地布署这种设备。政府部门对该技术性商业化的的适用是很重要的，因为它是第一个顾客，也是一个十分富有的顾客。

也是有学者认为征缴全世界碳税，如果不选购碳赔偿得话，碳税会使排出碳的成本费越来越更高。但这政治理念仍是一个无法被别人接纳的选择项。没人想要付款更高的税款，尤其是很多人觉得高效率能量生活习惯的外部效应——持续提升的野火、旱灾、水灾和冰川融化——全是他人的压力。

大家还必须在社会发展上就这种技术性的成本费开展更普遍的探讨。气候问题，及其洪涝灾害的产生或加重都是会使人们投入极大的成本。大家或许必须革除 DAC 应当便宜的念头。

风险性和收益

推动温室大棚蔬菜水果的生长发育是 DAC 的运用之一

即便相关层面愿意修建 3 万只工业生产经营规模的 DAC 工厂，并寻找经营这种工厂需要的化工材料，及其付款全部花费的资产，人们都不一定会摆脱窘境。实际上，因为说白了的 “减轻震慑”（mitigation deterrence）状况，大家最后很有可能会比之前更槽糕。

假如你觉得 DAC 将在中远期的将来发生，那麼在短时间内，过多的排出就不容易有一定的降低，假如 DAC 工厂的经营规模没法扩张，例如难以生产制造充足的吸收剂，或是吸收剂迅速便会溶解；此项技术性很有可能会越来越更为繁杂，成本费比预估的更为昂贵，那麼在某种程度上，假如短时间沒有采取措施对策得话，地球上的溫度就终究会升高得迅速。

DAC 的批判者强调，该技术性的诱惑力非常大水平上取决于一种只存有于幻想中的服务承诺，容许大家再次过着富碳的日常生活。但针对一些无法减碳的领域（例如航运业），根据赔偿来为 DAC 出示资产可能是最可行的挑选。假如从空气中移除碳比终止航行成本更低、更非常容易保证得话，DAC 也许就能在碳排放量操纵中真实充分发挥。

但这并并不是一种非此即彼的状况，大家必须在最近快速降低排出，但此外，还要果断发展趋势 DAC，以明确其可否在未来为大家服务项目，DAC 是均衡碳费用预算的重要专用工具，大家今日还没法移除的碳，能够在未来再开展移除。

寻找扩张 DAC 经营规模的另外，最重要的压根要素是证实规模性 DAC 是 “可行的，也是承受的了并能用的”。假如 Carbon Engineering 企业最后获得成功，地球上气侯的将来很有可能就将见到期待。