環保新操作：原料來自大氣的零碳排放汽油，絕對值得擁有

這瓶燃料由氫氣和空氣中提取的二氧化碳製成，研發者希望它能幫助人們減輕氣候變化的負面影響。

供圖：CARBON ENGINEERING

撰文：STEPHEN LEAHY

試想，你駕車駛入加油站，發現裡面不再只有常規油品可供選擇，還多了一種零碳排放汽油，你會怎麼做？

加拿大公司「碳工程」（Carbon Engineering）已能製作液態燃料，其步驟是先從空氣中提取二氧化碳，再加入從電解水中得到的氫氣進行混合。該工程攻破了兩項技術大關：用經濟可行的方式從大氣中提取碳以對抗氣候變化；以較低成本的工藝製取汽油、柴油或航空燃料，且過程中不額外增加碳排放。

「這項技術還不足以從氣候變化的影響中拯救地球，但它確實是推動低碳經濟發展的一大步。」哈佛大學應用物理學教授，碳工程公司的創始人David Keith這樣說道。據他介紹，這是一個投資近2億元人民幣、持續長達八年之久的龐大項目，雖然在從空氣中提取二氧化碳，以及製備燃料的過程中並沒有重大的科技突破，但精益求精的細節把握卻使得最終呈現的結果令人欣喜。

然而想要讓研發工作真正步入正軌，就意味著將每噸二氧化碳的提取成本降至100美元以下。此類針對設計與工程成本的實驗性項目始於2015年，基於加拿大不列顛哥倫比亞省的斯闊米什展開，相關成果經過同行評議後發表在能源期刊《Joule》中。該公司利用現存的工業工藝進行了放大試驗和降本處理。

「我們的工廠每年能提取100萬噸二氧化碳，其成本和工程事項在論文中均有描述。」Keith說道。

為什麼要除碳？

以前，除碳（從空氣中直接提取二氧化碳）的最低成本大約在每噸600美元左右。這顯然無法有效應付空氣中含量龐大的二氧化碳。每年，全球範圍內的石化燃料燃燒給大氣帶來了近400億噸二氧化碳。據政府間氣候變化專門委員會（IPCC）介紹，全球升溫的幅度最大為2攝氏度，為了達到這一國際共識，「負碳排放」的呼聲越來越高，即通過某些手段從大氣中提取二氧化碳並永久封存。

然而，即使負碳排放的成本能控制在每噸100美元以內，我們也很難找到足夠的買家。這樣一來，正如碳工程公司的執行總裁Steve Oldham所言，該公司決心研製出經濟可行的碳平衡液體燃料。除了從空氣中提取二氧化碳，該公司還通過電解水來製得氫氣。這一過程需要大量電力，位於斯闊米什的這家試驗性工廠正好可以利用可再生的水進行發電。最終呈現的合成燃料不僅可以直接用作汽油、柴油或航空燃料，還可以當作原料進一步合成。此外，因為燃燒後的碳排放量與製取時所用的等量，過程中沒有額外增加碳排放，因此稱得上是高效的碳平衡過程。

「雖然我們的單位成本比一桶石油的價格略高，但很多地區的碳排放價格已高達每噸200美元，所以我們的競爭力不言而喻。」Oldham在一次採訪中談道。

碳工程公司在加拿大不列顛哥倫比亞省建立了試驗性工廠，圖中的設備正從大氣中提取二氧化碳。

攝影：CARBON ENGINEERING

作為代價，某些造成二氧化碳污染的工廠必須支付碳排放費用。不列顛哥倫比亞省的碳排放價格是每噸約合172元人民幣。今年九月，加拿大還將在全國範圍內推行約合49元人民幣的碳排放售價，到2022年升至246元人民幣。目前，美國各州尚未對碳排放進行收費，但若新的投票獲得通過，華盛頓州將率先收取每噸96元人民幣的碳排放費用。另據2017年的一篇研究報道顯示，美國每年因氣候與空氣污染支付的成本至少為2.3萬億元人民幣。

「這個項目令人振奮，《Joule》期刊中的數據也很棒！」 亞利桑那州立大學負碳排放中心的Klaus Lackner說道，他曾於上世紀90年代首先提出了從空氣中直接提取二氧化碳的理念。Lackner還在一次採訪中談道，碳工程公司的努力為我們證明了這種理念並非空談，完全可以做到經濟可行，而這也是該行業歷史上的重要里程碑。

下一步要做的是，進一步擴大工廠數量，放大產能，以滿足數十萬、上百萬桶碳平衡燃料的生存需求。不僅如此，成本也有望進一步降低，就像過去的太陽能與風能產業，隨著工廠規模的擴大，其成本會大幅降低。只要成本降了下來，就會吸引更多的國家政府投身於除碳產業。

「為了使全球升溫控制在2攝氏度以內，我們需要把除碳產業做到萬億水平的規模。這看起來規模巨大，但其實當今的航空業規模比這更龐大。」Lackner說道。

眼下，碳工程公司正在建立一座規模更大的工廠，其中利用可再生能源的成本更低，未來有望每日生產200桶合成燃料。據Keith介紹，如果一切順利，新工廠將於2020年投產。目前，碳工程公司正在為他們的技術工藝申請相關許可與執照。

「我們認為這一產業的發展前景十分可觀，有望贏得全球市場。」Oldham總結道，「畢竟，我們所需要的僅僅是空氣、水和些許電力。」只需在運作前獲得生產許可就行了。

（譯者：清泉石上流）

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