空氣捕獲二氧化碳成本大降可用于生產合成燃料

　　從空氣中提取二氧化碳并利用它制造合成燃料似乎是應對氣候變化的最終解決方案：人們可以簡單地一次又一次地利用同樣的二氧化碳分子，而不是通過化石燃料向大氣中增加更多的二氧化碳。但是這項技術是很昂貴的——根據最近的估計，捕獲每噸二氧化碳大約需要600美元。如今，在一項新的研究中，科學家表示，未來的化學工廠可能會將捕獲每噸二氧化碳的成本降至100美元以下。這可能使合成燃料在美國加利福尼亞州這樣的鼓勵低碳燃料的地方成為現實。

一家DAC工廠中的風扇墻。圖片來源：碳工程公司

　　加利福尼亞州帕羅奧多市斯坦福大學氣候科學家Chris Field說，這一數字是“真正的進步”。這是因為新的研究得到的數字基于真實試驗設施的數據和成本，而其他研究則依賴于科學家對二氧化碳捕獲技術最佳推測的按比例放大。

　　“這些家伙實際上有一些你可以測量的東西。”Stephen Pacala說，他是普林斯頓大學生態學家，目前正在主持美國國家科學、工程和醫學院的一個碳清除技術小組。

　　迄今為止，有關氣候變化的成本都是預測的。氣候科學家說，如果要避免地球災難性的升溫兩攝氏度，那么到本世紀中葉，全球各國將需要將二氧化碳排放量降至接近零的水平，然后再去除比排放量更多的二氧化碳。現在有許多所謂的負排放技術，包括種植多年生植物和樹木來制造生物燃料，并將碳封存在土壤中。

　　而其中最引人注目的則是所謂的直接空氣捕獲（DAC）技術，即利用巨大的風扇墻將空氣吹過一種包含有捕獲二氧化碳的化學物質的溶液。一旦經過純化，捕獲的二氧化碳可以被注入地下，或者用于制造商業產品，如燃料或塑料。但在2011年，美國物理學會的一個評審小組發現，利用DAC技術捕獲1噸二氧化碳可能需要花費600美元。

　　然而這并沒有打消David Keith的念頭，他是哈佛大學的一名物理學家，與人共同創立了一家專注于DAC技術的公司。2015年，碳工程公司在加拿大不列顛哥倫比亞省啟動了第一個捕獲二氧化碳的試點工廠。在捕獲了溶液中的二氧化碳之后，工廠將其轉化為固體，后者在加熱后會釋放出一種純氣體流。而關鍵的捕獲二氧化碳的化學物質則可以被回收利用。

　　3年后，Keith和他的同事收集了足夠的數據來計算試驗工廠的效率，并計算出用同樣的技術建造一個商業規模的工廠需要多少成本。結果顯示，利用他們的技術可以每噸94到232美元的成本捕獲二氧化碳。科學家在6月7日出版的《焦耳》雜志上報告了這一研究成果。

　　該公司還建立了一個試點項目，旨在將捕獲的二氧化碳轉化為多種液體燃料，包括汽油、柴油和航空燃料。一種以可再生能源為動力的電解槽首先將水分解成氫氣和氧。然后，氫氣與二氧化碳結合，利用傳統的化學工程技術制造液態碳氫化合物。碳工程公司首席執行官Steve Oldham說，如果在成本范圍的低端捕獲二氧化碳，該公司將可以生產每升1美元的合成燃料。

　　這一價格比現在的大多數燃料都要貴，但并不是很多。而且，由于這個過程從空氣中回收碳，因此它將構成一種低碳燃料，像加利福尼亞州這樣的地方正越來越多地需要這種混合燃料。Oldham說，這可能會為DAC工廠開辟新的市場，從而可能進一步壓低成本。

　　盡管如此，Field警告說，這項技術并不是對抗氣候變化的“銀彈”——目前還沒有辦法知道它是否能迅速擴大規模以改變大氣中的二氧化碳含量。“要想知道它是否會產生大規模的影響，還有很長的路要走。”