空气捕获二氧化碳成本大降

发援会工厂的风扇墙。照片来源:碳工程公司

根据我们的报纸，从空气中提取二氧化碳并利用它制造合成燃料似乎是应对气候变化的最终解决方案:人们可以简单地一次又一次地使用相同的二氧化碳分子，而不是通过化石燃料向大气中添加更多的二氧化碳。但是这项技术很昂贵——根据最近的估计，每吨二氧化碳的捕获成本约为600美元。现在，在一项新的研究中，科学家称未来的化工厂可能会将每吨二氧化碳的捕获成本降低到100美元以下。这可能会使合成燃料在加州这样鼓励低碳燃料的地方成为现实。

加州帕洛阿尔托斯坦福大学的气候科学家克里斯·菲尔德说，这个数字是“真正的进步”。这是因为从新研究中获得的数据是基于真实测试设备的数据和成本，而其他研究依赖于科学家对二氧化碳捕获技术的最佳猜测。

“这些人实际上有一些你可以测量的东西。”斯蒂芬·帕卡拉(Stephen Pacala)说，他是普林斯顿大学的生态学家，目前担任国家科学、工程和医学研究所的碳去除技术小组组长。

到目前为止，与气候变化相关的成本已经得到了预测。气候科学家说，如果地球要避免灾难性的2摄氏度的变暖，那么到本世纪中叶，世界各国将需要将二氧化碳排放量减少到接近零，然后清除比排放量更多的二氧化碳。有许多所谓的负排放技术，包括种植多年生植物和树木来制造生物燃料，以及在土壤中隔离碳。

最引人注目的是所谓的直接空气捕获(DAC)技术，它使用一个巨大的风扇墙将空气吹过一种含有捕获二氧化碳的化学物质的溶液。一旦被净化，被捕获的二氧化碳可以被注入地下或用于制造商业产品，如燃料或塑料。然而，2011年，美国物理学会的一个审查小组发现，使用数模转换器技术捕获一吨二氧化碳可能要花费600美元。

然而，这并没有阻止哈佛大学的物理学家大卫·基恩，他共同创建了一家专注于数模转换器技术的公司。2015年，碳工程公司在加拿大不列颠哥伦比亚省启动了第一个捕获二氧化碳的试点工厂。在捕获溶液中的二氧化碳后，工厂将其转化为固体，加热后释放出纯气流。关键的二氧化碳捕获化学品可以回收利用。

三年后，基思和他的同事收集了足够的数据来计算试点工厂的效率，以及用同样的技术建造一个商业规模的工厂的成本。结果表明，他们的技术可以捕获二氧化碳，成本为每吨94至232美元。科学家在6月7日出版的《焦耳杂志》上报道了研究结果。

该公司还建立了一个试点项目，旨在将捕获的二氧化碳转化为各种液体燃料，包括汽油、柴油和航空燃料。由可再生能源驱动的电解池首先将水分解成氢气和氧气。然后，利用传统的化学工程技术将氢气和二氧化碳结合起来生产液态碳氢化合物。碳工程公司(carbon engineering company)首席执行官史蒂夫奥尔德姆(Steve Oldham)表示，如果二氧化碳被捕获在成本范围的低端，该公司将能够生产每升1美元的合成燃料。

这个价格比现在大多数燃料都贵，但不多。此外，由于这一过程从空气中回收碳，它将构成低碳燃料，这在加州等地越来越需要。奥德汉姆说，这可能会为数模转换器工厂打开新的市场，从而进一步降低成本。

然而，菲尔德警告说，这项技术不是应对气候变化的“银弹”——没有办法知道它是否能迅速扩大规模以改变大气中的二氧化碳含量。“要知道它是否会产生大规模影响，还有很长的路要走。”(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2018-06-13，第二版国际)