面對日益嚴峻的氣候危機,一方面我們需要盡可能減少碳排放,但這還不足以避免氣候變遷的最糟狀況,為了達到溫控在1.5攝氏度之內的目標,我們還需要通過技術,清除已存在于大氣層中數十億噸的二氧化碳。
這一需求,給多年來一直處于邊緣地位的直接空氣碳捕集(DirectAirCapture,DAC)技術帶來了巨大機遇。
2022年5月,數字支付平臺公司Stripe牽頭與Shopify、麥肯錫、臉書、谷歌等企業共同發起了總額9.25億美元的碳移除Frontier基金項目,承諾2022-2030年使用該筆資金用于購買碳移除產生的減排量,其中也包括直接空氣碳捕集。
近日,歐特克(Autodesk)、H&M集團、摩根大通 和Workday四家公司也宣布,再投入1億美元,加入Frontier基金項目。
DAC作為一項利用工程系統從大氣中去除CO2的技術,其大規模應用對于有效降低大氣中CO2濃度,遏制氣候變化具有重要意義。
為此,美國政府已經提供了35億美元的撥款,用于建造將捕獲和永久儲存二氧化碳的除碳工廠,這是目前全球最大的投資,美國聯邦政府還將除碳工廠的稅收優惠擴大到180美元/噸,以支持這一新興技術。
35億美元的撥款,相比于英國承諾的1億英鎊支出用于DAC的研究和開發,還是很慷慨的。
雖然美國DAC中心資金的投標于3月13日到期,但政府和一些公司還沒有完全披露申請的細節,美國能源部預計將在今年夏天宣布中標結果。
氣候變化的惡化和碳減排的不足,將直接空氣碳捕集的問題推到了議程的首位,聯合國科學家估計每年需要從大氣中移除數十億噸碳,才能達到到本世紀末將全球變暖控制在1.5攝氏度內。
雖然其中大部分碳清除將來自自然解決方案,如種植更多的樹木或增加土壤的固碳能力,但也需要像DAC這樣的永久性碳清除。
目前碳清除的障礙也是很多的。比如最大的工廠每年只能捕獲4000噸,相對于全球每年300多億噸的碳排,這個數量是很少的,而且成本很高,人才也很短缺,企業對碳信用額度的購買者大多保持觀望。
此外,二氧化碳必須被永久儲存,在技術上也是一個很大的考驗。
美國政府已表示希望支持四個碳移除中心,路透社對美國20多個州、聯邦、公司和投資者的采訪顯示,第一輪至少提交了九份申請,西方石油公司的兩個主要碳移除項目被視為強有力的競爭者。
美國碳移除計劃項目提供三個級別的資金,從早期可行性研究的300萬美元到工程設計研究的1250萬美元,再到準備完成采購、施工和運營階段的項目最高可提供5億美元的支持。
迄今為止,最活躍的直接空氣碳捕集公司之一是瑞士的初創公司Climeworks,該公司迄今已籌集了8億多美元,并得到了新加坡主權投資者GIC的支持。
Climeworks首席執行官Christoph Gebald表示,該公司計劃在未來18個月內將員工人數從兩位數增加到100多人,如果獲得綠燈許可,到2030年,在美國的三個碳移除中心可以創造3500個直接就業機會和數萬個間接就業機會。
然而,真正的挑戰是人才的獲取,Gebald說:“未來30年,你從哪里獲得這些人才?DAC上沒有相關大學課程。”
Gebald說,創建一個百萬噸級的設施將花費動輒數十億美元,資本的絕大部分是用于資產,所以這真的取決于建設方案。
CarbonCapture公司的首席商務官Jonas Lee告訴路透社:“這個行業現在很脆弱,但所有的箭頭都朝著正確的方向排列著。現在,我們必須做好我們的工作。希望這將有助于形成一個良性循環,激發企業購買碳信用額度的更多支持,也許還有州和地方政府的支持。"
一些石油公司非常樂于參與碳移除項目。他們熱衷于在化石燃料需求減弱的情況下為自己重新定位,并認為這可能是一個價值幾萬億美元的產業。
西方石油公司(Occidental Petroleum)表示,它已經為聯邦撥款做好了準備,以建設世界上最大的直接空氣捕集廠。該公司拒絕透露它是否已經為其在德克薩斯州開發的兩個DAC項目申請了支持。
加州資源公司(CRC.N)的首席可持續發展官Chris Gould說:“我們有碳儲存的孔隙空間,從已經耗盡或正在耗盡的油藏開始。”該石油公司以凈零排放為目標,正在與Climeworks合作開展一個加州項目。
大多數DAC工藝使用的是一種液體或固體溶劑,經過設計可以自然地吸收二氧化碳,然后加熱或處理以提取碳,并將其儲存在地底下。
但是,運行這一過程的能源、工廠、管道和儲存都很昂貴。關于它是否能夠以足夠大的規模和能夠承受的成本來部署,是否會影響氣候,目前還沒有定論。
在一系列的技術過程中,捕獲和封存一噸二氧化碳的成本可能超過1000美元,但美國政府的目標是每噸100美元的價格。
專業除碳公司CarbonCapture告訴路透社,它預計到2030年直接空氣碳捕集達到每噸250美元,在十年內達到每噸150美元。