相较于过去的二氧化碳采集技术 , 今天的二氧化碳采集技术技术已经发展至可以随时随地直接采集大量二氧化碳 , 并且能生产燃料 。
第一代碳捕捉是使用碳捕捉与封存(Point Source Capture)技术 , 逶过直接捕捉发电厂烟囱排放的二氧化碳 , 并将之永久埋在土里 。 局限是 , 这项技术必须大规模集中兴建工厂 。 而今天的DAC技术则可以随时进行采集且完全独立设置 。 最常见的DAC技术 , 是利用巨型风扇吸取周围的空气 , 再过滤并捕捉二氧化碳 。
它前面有流着氢氧化钾的铁架 , 当溶液与空气相遇时 , 溶液就会捕捉二氧化碳 。 之后 , 经过化学反应产生碳酸钙 , 再将其加热并合成可使用的燃料 , 像是能使用于交通工具上的柴油及航空燃油等产品 。 DAC燃料最大的优点 , 是可以直接使用传统的化石燃料基础建设 , 例如油管、加油站等 。
根据美国国家科学院(NAS)的报告显示 , 如果抽取二氧化碳的价格跌到每吨100美元~150美元以下的话 , 空气捕捉生产的燃料将能在经济上与传统原油竞争 。 目前 , Carbon Engineering、Climeworks、Global Thermostat等公司目前拥有最先进的DAC技术 , 这些公司已经从大气中捕捉了大量的二氧化碳量 。
其中 , Carbon Engineering总部位于加拿大卡加利 , 是2009年成立的商业用DAC技术公司 。 这家比尔盖茨也投入资金的公司 , 已经完成了规模6600万美元的C轮融资 , 并声称可以捕捉到每吨94美元的二氧化碳 。 他们的目标是在2021年时达到每日生产2000桶燃料 。
Climeworks则主打利用空气捕捉的18吨二氧化碳供给周遭的温室种植蔬菜 。 Climeworks表示 , 他们一年可以捕捉900吨二氧化碳 , 而捕捉大气中每吨二氧化碳需要的成本约600美元 。
Global Thermostat则使用可吸附二氧化碳的“胺”处理过的碳海绵来过滤大气中的二氧化碳 。 该公司目前有上至一年5万吨 , 下至40吨的小规模碳捕捉计划 。 其捕捉的每吨二氧化碳成本则在120美元左右 , 按照规模的大小 , 还可以捕捉到每吨50美元的二氧化碳 。
与Global Thermostat的胺吸附剂不同 , Antecy则使用无机固体吸附剂来进行碳捕捉 , 无机固体吸附剂具有高稳定性、高坚固性及使用寿命长等优点 。 另外 , 该公司所使用的无毒材料可以回收再使用 。 以目前的成果来推测 , 二氧化碳捕捉的成本约为每吨50美元~80美元 。
可以看到 , 当前的“空气直接采集技术”已经在商业领域崭露头角 , 而DAC当前所展现出的商业价值 , 还只是一个开始 。
颠覆能源的格局
空气直接采集技术的发展 , 除了改善地球环境 , 还能利用空气中的二氧化碳制成许多产品 , 更重要的 , 是在能源领域掀起的颠覆——DAC技术能使全球燃料成本平均化 。 如果能靠空气捕捉方式生产燃料的话 , 燃料就能自给自足 。
石油资源的分布催生了庞大的石油产业 。 根据2020年BP统计数据显示 , 世界石油储量分布极不均衡 , 一半以上可探明储量分布在中东地区 , 其次为中南美洲和北美洲 , 亚太地区石油可探明储量比重很小 。 由于资源禀赋占绝对优势 , 油气产业基本是中东国家的主要经济支柱 , 由于开发条件优越 , 开采成本较低 , 使其在石油市场上具有极强的竞争实力 。
自OPEC国家成立后 , 中东国家在世界石油市场中长期处于石油主导地位 。 从中东石油资源方面看 , 中东国家作为世界最大的石油生产富集区 , 拥有全球一半的石油储量 , 沙特是世界石油储量最多的国家 , 占全球石油可探明储量的17.2% , 具有绝对资源优势和相当的国际话语权 。
并且 , 全球石油资源分布的不均衡 , 还直接促进了石油贸易的流动 , 而石油贸易则涉及到各自国家核心利益 , 石油供应的稳定性在一定程度上关系到世界各国的发展 。 比如 , 作为石油生产大国的俄罗斯 , 在遭受美欧等国制裁时 , 石油也是其反制西方的一个重要工具 。 对于此 , DAC将从根本上重新定义资源的分配 , 在将来 , DAC技术的先进与否 , 将成为新的资源能力 。
【直接采集空气中的碳,将如何影响能源明天?】另外 , 继水资源后 , 地球上使用最广的元素就是混凝土 , 混凝土占了现在全球二氧化碳排放量的7% 。 未来 , 全球还将会需要相当大量的塑胶及建筑材料 。 如果将DAC捕捉到的二氧化碳注人水泥的话 , 混合物的强度会增强 , 就能制作成更坚固的水泥 。 基于此 , 人们将不再需要建造永久隔离二氧化碳的地底碳封存空间 , 就能解决碳排放 。
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