把二氧化碳“关起来”已接近商用？7年来成本下降84%

从空气中直接捕捉二氧化碳（DAC）这一策略被认为是避免气候灾难可能使出的终极招数，但这一招数因代价高昂而迟迟难以推广。6月7日，聚焦能源材料的Cell（《细胞》）子刊Joule（《焦耳》）杂志在线发表了一项最新研究：这一技术正逐渐接近商业可行性。从空气中直接捕捉二氧化碳的成本，较7年前下降了84.3%。

这项最新研究是由位于加拿大的空气捕捉技术领导者Carbon Engineering公司（CE）的研究人员撰写。CE公司成立于2009年，是少数几家追求“直接空气捕捉” 技术的公司之一。自2015年开始，CE公司在加拿大不列颠哥伦比亚省运营着一座二氧化碳捕捉试验工厂。此番发表的成果正是基于这座试验工厂过去3年的运营。

这家基于一种名为“直接空气捕捉”概念的试验工厂，目前很大一个角色是为经济分析提供基础，包括来自所有主要部件的商业供应商的成本估算。最新的这篇论文中指出，根据不同的设计方案和经济假设，从空气中捕捉1吨二氧化碳的成本在94美元至232美元之间。

试验工厂的设计思路是，让空气通过含有氢氧化钾溶液的塔，二氧化碳与之反应形成碳酸钾，经过进一步处理后变成碳酸钙颗粒。碳酸钙颗粒加热可以重新释放二氧化碳，重新释放的纯二氧化碳加压放入地下管道中。官网介绍显示，CE公司每台“直接空气捕捉”设备每年可捕捉100万吨的一氧化碳，这相当于25万辆普通汽车每年的排放量。

该工厂为降低成本，2017年12月开始，在“捕捉”到二氧化碳后将其转化成低碳液体燃料。CE公司的代理首席科学家、哈佛大学气候物理学家David Keith表示，公司可以以1美元/升的价格生产这些燃料。当CE公司打通二氧化碳转化为燃料这条链后，他们“直接空气捕捉”技术的成本就最低能降到94美元/吨。Keith也是这篇论文的通信作者和第一作者。

值得注意的是，上一次对“直接空气捕捉”技术的综合分析是在2011年，美国物理学会当时预计，捕捉二氧化碳的成本为600美元/吨。也就是说，这7年来，“直接空气捕捉”成本下降了84.3%。

Keith在CE官网公布的新闻稿中解释，“作为一种可行的解决方案，600美元/吨这样的成本在大规模移除二氧化碳时太高了。从2009年开始，我们就一直在研究直接空气捕捉技术，从2015年开始运行我们的试验工厂，现在我们有了数据和工程来证明直接空气捕捉可以达到每吨100美元以下的成本。”

CE公司表示，他们发表这篇论文，旨在推进有关这项技术成本和潜力的讨论。“我们正试图以一种严谨认真的方式将‘直接空气捕捉’商业化，要做到这一点，你必须让供应链中的每一方都参与进来，” Keith说。

CE公司希望建造一个小型工厂，到2021年每天可以生产200桶燃料，然后是一个可以每天生产2000桶石油的商业工厂。“这是完全可行的工业技术，”CE公司方面表示，“我们只需要开始，建立市场，然后看看会发生什么。”

同样热衷于 “直接空气捕捉” 技术的还有瑞士苏黎世的Climeworks。Climeworks也成立于2009年，但去年已宣布将其二氧化碳捕捉设备商业化，每年可以从大气中吸收900吨二氧化碳用于温室。Climeworks还在冰岛开设了第二家工厂，每年可以捕获50吨二氧化碳，并将其埋在地下400-500 米深处的玄武岩层中。

Climeworks当时透露，瑞士的工厂捕获二氧化碳的成本约为600美元/吨。Climeworks希望，随着业务量提升，成本将在5-10年内降至100美元/吨以下。

不过，尽管此番CE公司详细公布其“直接空气捕捉”技术成本可降至100美元/吨以下，但或许仍不能撬动市场。

碳排放领域先驱、亚利桑那州立大学负排放中心负责人Klaus Lackner说，CE公司已经采取了一种“蛮力”的方法来降低使用现有技术的成本。Lackner说，假设将二氧化碳埋在地下以抵消车辆排放的气体，每吨100美元的价格就相当于每升燃料的成本增加约0.22美元。

另外，二氧化碳捕捉的经济效益还将取决于随地点变化的不同因素，包括能源价格，以及公司是否能获得政府补贴。但在可预见的未来，每吨的成本仍远高于碳交易的市场价格。例如，欧盟碳排放信用额为每吨约16欧元（19美元）。