[科学世界]拯救地球的有力方案:“碳捕集”技术

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北海海岸,距离挪威海岸线约200公里的海上。有一座世界首座海上直接空气捕集(DAC)设施,用来从空气中去除夹杂的二氧化碳,可以说是为了阻止全球变暖而建造的人造装置。有人主张“多建这种装置来解决全球变暖问题”。


这一主张看上去有道理,但现实却有些不同。把二氧化碳集中捕集的技术通常被称为“碳捕集、利用与封存(CCUS)”技术,而这其中也有多种形式。像挪威这样采用DAC的案例并不多见,因为与投入的成本相比,效率偏低。通常是以工厂或发电站等产生的大量二氧化碳为“目标”。如果将这样捕集到的二氧化碳用于其他产业(Utilization),就称为CCU;如果把它埋入地下进行“封存(Storage)”,则称为CCS。当然,通过DAC获得的二氧化碳同样可以被利用或封存。正因如此,有人把DAC视为CCUS的一种,也有人将其单独区分开来。


既然二氧化碳是全球变暖的“元凶”,为什么还要加以利用?原因在于二氧化碳非常有用。将二氧化碳制成液体就是“液化碳酸”,广泛用于焊接、半导体生产、食品饮料产业、干冰制造等领域。如果没有干冰,影响远不止是冰淇淋无法配送的问题,而是会动摇制药与生命科学产业的基础。



然而,这样被利用的二氧化碳最终也会重新散逸到大气中,从而引发全球变暖。CCS亦是如此。听上去“封存”二氧化碳似乎能阻止全球变暖,但实际上大多是在石油开采过程中进行的。做法是将二氧化碳注入油田内部,提高压力以采出原油,最后再只留下二氧化碳并封堵入口。可是一旦使用这样开采出的石油,又会再次排放二氧化碳。


当然,这并不是说CCUS毫无意义。从在工业现场将排出的二氧化碳再利用这一点来看,依然具有积极意义。比起什么都不做要好得多,因此各国政府也在鼓励CCUS。根据国际能源署(IEA)的数据,2023年以全球公共资金支持的CCUS项目规模已增加到200亿美元(约27万亿韩元)。因此,人们也更关注比DAC经济性更高的CCUS。DAC设施即便建成,也需要持续投入维护费用,而CCUS不仅可以获得补贴,还能将捕集到的二氧化碳再次出售,因而更具吸引力。



并非要断言DAC就是最佳手段。但留给我们的时间已经不多了。为了减排碳,我们有许多可以采取的努力:例如更好地经营和扩充森林、持续提高可再生能源比例等,现在正是要全力尝试各种方案的时候。而DAC则是这些方案中极具威力且相对现实的一张牌。


挪威宣称,通过北海的DAC设施,每年可去除约100万吨二氧化碳。那么,人类一年排放的二氧化碳到底有多少呢?仅在2023年一年就高达约358亿吨。这个数字确实惊人,但按简单计算,如果建造约400座与挪威DAC类似的设施,就可以对全球变暖形成应对。虽然这绝非易事,但也并非被视为不可能的数字。


Jeon Seungmin 科学技术专业作者,《Popular Science》主编