• 2019年9月19日-20日
    杭州国际博览中心
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从空气中捕获二氧化碳的成本骤降
 从空气中捕获二氧化碳的成本骤降

 

来源:中国数字科技馆

 

从空气中捕获二氧化碳(CO2)用于制造合成燃料,似乎是应对气候变化的终极解决方案:我们可以反复循环利用相同的CO2分子,而不是像化石燃料那样往空气中排放更多的CO2。但是根据最近的一项评估,这种技术价格昂贵——捕获每吨CO2需耗费约600美元。

 

不过,在目前一项最新的研究中,科学家们表示,未来的化工厂可以将成本降到每吨100美元以下,这可能使合成燃料在加利福利亚等激励低碳燃料的地区实现推广应用。

 

加利福尼亚州帕洛阿尔托斯坦福大学(Stanford University)气候学家Chris Field认为,这些数字是“真正的进步”。这是因为这项新研究的数据来源于真实研究试点的数据和成本,而其它的研究数据则仅依赖于科学家对大规模利用该技术捕获CO2的合理推测。普林斯顿大学(Princeton University)生态学家,主管美国国家科学、工程和医学院(National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine)碳移除技术小组的Stephen Pacala说:“这些确实是实测取得的数据。”

 

到目前为止,所有关于应对气候变化所需的成本都是预测的。气候学家表示,如果要避免地球产生2℃的灾难性升温,那么到本世纪中叶,各国需要将CO2排放量降至零附近,并且CO2的移除量要大于其排放量。现在有很多所谓的负排放技术,包括种植多年生植物和树木以制造生物燃料,以及利用土壤封存碳等。其中最引人注目的方案被称为直接空气捕获(direct air capture,DAC),它使用大量风机将空气吹入可捕获的CO2溶液中。纯化后的CO2可以注入地下或用于制造商业产品,如燃料或塑料。但在2011年,美国物理学会(American Physical Society)的一个审查小组发现,使用DAC捕获CO2的成本约为每吨600美元。

 

这并没有阻止哈佛大学(Harvard University)的物理学家David Keith,他和另外几个人共同创立了一家专注于DAC技术的公司。2015年,Carbon Engineering公司在加拿大的不列颠哥伦比亚省启动了第一个捕集CO2的试点工厂。在溶液捕获CO2后,该工厂将其转化为固体中,而该固体加热后则可释放出纯净的CO2气体。用于捕获CO2的关键化学品可以循环利用。3年后,Keith和他的同事们收集了足够的数据来计算该工厂的效率,并预测利用相同技术建设具有商业规模工厂的成本。结果显示:他们的技术成本约为捕获每吨CO2需耗费94~232美元,并在当天的《焦耳》(Joule)杂志上刊登了报道。

 

该公司还建立了一个试点项目,用于将捕获的CO2转化为各种液体燃料,包括汽油、柴油和航空燃料。由可再生能源供电的电解槽首先将水电解成氢气(H2)和氧气(O2)。然后利用传统化工技术将H2与CO2结合来制取液态碳水化合物。Carbon Engineering公司的首席执行官Steve Oldham说,如果捕获CO2的成本能限制在较低范围,该公司称可以用每升约1美元的成本来生产合成燃料。

 

尽管该价格仍然比今天的大多数燃料贵,但差价并不大。而且由于这个过程循环利用了空气中的碳,它将构成低碳燃料,而这正是像加利福尼亚这类地区迫切需要的燃料混合物,并且价格不菲。这将会推动DAC技术工厂的市场进一步降低成本,Oldham说。尽管如此,Field还是警告说,这项技术并不是抗击气候变化的终极方案——因为目前还不知道它是否能够快速大规模化以改变大气中的CO2含量。“要看它是否会产生任何大规模影响还有很长的路要走。”

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