二氧化碳转变汽油！能低成本阻止全球气候变化

最近，美国哈佛大学的一位教授说，他创办的一家公司预计到2021年将在工业规模上回收大气中的二氧化碳，并将二氧化碳转化为汽油！

6月7日，一个来自哈佛大学和碳工程的科学家团队宣布，他们已经找到了一种从大气中直接提取二氧化碳污染物的廉价而有效的方法。如果他们的技术能够达到工业规模水平，这将改变人类对气候变化问题的看法。它将成为人类有效抵御全球变暖的决定性新工具。然而，这一战略也有可能影响微妙的政治问题，使社会难以适应变化。

研究表明，未来似乎能够将科幻小说中神秘的科学技术变成现实生活。人们可能很快就能利用石灰石、氢气和空气制造汽油和航空燃料。这意味着一个巨大的工业规模的碳清洗网络将最终建成，它可以直接从大气中去除温室气体。

最重要的是，这项最新技术值得人们的高度关注，因为它有望采取低成本的方法来去除二氧化碳。就在2011年，一个专家小组评估称，从大气中去除一吨二氧化碳至少需要600美元。

最新研究指出，碳工程公司从大气中去除一吨碳的成本低至94美元，高至232美元。根据这一计算，一辆平均燃烧1加仑汽油的汽车将花费2.5美元来清除排放的二氧化碳。

肯·肯·卡尔代拉，卡耐基研究所的资深科学家说:“如果这些成本是真实的，那么这将是一个非常重要的结果。这将使我们能够使用负担得起的资金来稳定气候，而不改变整个能源系统或每个人的行为。”目前，研究小组在6月8日出版的《焦耳杂志》上发表了研究报告。

哈佛大学应用物理学教授、该研究报告的主要作者大卫·基恩表示:“我们所做的是在现有工艺和世界上流行的技术的基础上，尽可能建立‘直接空气捕获’工艺，这就是为什么我们认为有合理的可能性扩大规模。”据报道，基思是碳工程公司的创始人和首席执行官，该公司致力于研究如何直接从大气中去除二氧化碳。

碳工程公司表示，这项新发布的技术已经在加拿大不列颠哥伦比亚省斯库米什地区的一个小型试点工厂进行了测试。目前，该公司正在积极寻求资金，并计划建立一个具有工业制造规模的大型工厂。基思说，工厂有望在2021年完工。

尽管这种技术的化学过程相对复杂，但它并不依赖于未来的“乌托邦技术”。事实上，基思和他的同事已经在造纸厂使用冷却塔进行空气净化。它分为三个主要步骤:

在第一步中，室外空气被吸入工厂的“接触器”，并暴露在碱性液体中。这些接触器类似于工业冷却塔——它们有从外部吸入空气的大风扇，并且它们的内衬是波纹塑料结构，允许尽可能多的空气与液体接触。在冷却塔中，空气用于冷却碱性液体；然而，在这种冷却塔设计中，空气会与强碱物质接触，而二氧化碳是弱酸物质，因此它们倾向于中和强碱物质。

在第二步中，含有二氧化碳的液体被带入工厂，在那里它们将经历一系列化学反应，以从强碱液体中分离出酸性物质。碱性液体被冷却成固体颗粒，然后慢慢加热，将它们转化成泥浆。同样，这些技术也被其他化学工业所借鉴。基思说，从碳酸盐溶液中提取二氧化碳是世界上几乎所有造纸厂使用的方法。

在第三步中，二氧化碳和氢气被结合并转化成液体燃料，如汽油、柴油和喷气燃料。从某种程度上来说，这是最传统的操作过程——石油公司每天都使用一种叫做“费托合成”的化学反应过程将烃类气体转化为液体燃料。然而，这是碳工程公司运营中的一个关键环节。碳中性碳氢化合物可以在这个阶段生产。

这是什么意思？例如，如果你在汽车中燃烧碳工程公司的气体，汽车排气管会向地球大气中释放二氧化碳污染物。然而，由于这些二氧化碳气体最初来自空气，这种排放方式不会向大气中引入任何新的二氧化碳，也没有必要开发新的石油能源来驾驶汽车。

最后，类似的过程可以用来隔离温室气体。碳工程公司将二氧化碳气体转化为液体燃料，并将其深埋地下，从而减少大气中吸热气体的数量。然而，像这样的技术不会把任何产品带到碳工程公司出售，现在也没有买家有兴趣购买它们。

基思说:“近期的主要市场是生产碳中性碳氢燃料。我们认为，目前的方法是脱碳和转移技术。”6月6日，基思在马萨诸塞州的剑桥表示，他对气候变化“相当乐观”，因为这些低碳燃料市场比前几年更加繁荣，同时，太阳能和风能等低碳发电设备的建造成本更低。

其他专家说，基思和他的同事的最新研究鼓舞了他们。然而，他们警告说，研究报告将需要时间来审查成本预算和项目的进展，但每个人都非常热情。一致的回应是:嗯！我希望做这项工作！

科罗拉多矿业科技大学的副教授珍妮弗·科尔特斯说:“我不怀疑这份研究报告中的成本范围是否可以接受。我认为用他们的技术方法处理每吨碳的成本可以降低到250美元，并在未来五年内完成。”

劳伦斯利弗莫尔国家实验室能源项目的高级科学家罗杰·艾恩斯说:“碳工程公司的改进似乎是正确的，我很高兴评估成本在我预期的可接受范围内。”

富兰克林·欧林学院化学工程副教授斯科特·赫西说，在我看来，这份研究报告最重要的部分是，他们已经在一个原型工厂测试了这项技术好几年了，这非常重要，并且提供了比简单计算或计算模型更令人信服的事实证据。

卡尔代拉说，这份研究报告给当前最复杂的经济领域带来了适应气候变化的希望。在人类经济和社会发展的过程中，最困难的脱碳生产领域(如钢铁制造、水泥制造和远程航空工业)可能仍然存在，我们只需要支付二氧化碳去除处理的费用。

他接着指出，全球国内生产总值在75万亿至110万亿美元之间，从大气中清除所有二氧化碳将耗费全球国内生产总值的3%至5%(如果每吨碳的成本是100美元)。这是解决全球气候问题的成本上限，因为减少碳排放的方法很多，比每吨碳100美元的成本要低。

基思说:“如果可能，最重要的是停止排放二氧化碳污染物。我的观点是应该首先减少排放。如果进行表决，我的观点是减少1吨二氧化碳的排放量比回收和处理1吨二氧化碳的成本要低。然而，一旦我们大幅减少二氧化碳排放量，我们将非常高兴看到排放量降至零，或许10-15年后，我们将非常高兴看到更多大规模的二氧化碳减排措施。”