近日，特斯拉首席執行官埃隆 · 馬斯克 (Elon Musk)宣布，自己將掏出 1 億美元獎勵最好的碳捕獲技術。
雖然馬斯克的凈資產超過 2000 億美元，1 億美元只占他全部財富的 0.05%，但是馬斯克的說辭讓人們注意到了被忽視的碳捕獲技術。其實這項技術自上世紀 70 年代就存在，但一直被歸入小眾領域。
“馬斯克的這項聲明反映了私營部門在氣候變化和投資方面日益成熟，”哥倫比亞大學全球能源政策中心高級研究學者朱利奧 · 弗里德曼(Julio Friedmann)表示。“和過去一樣，馬斯克的聲明震動了這個‘承諾多于行動’的領域。”
為什么不種樹?
人們對馬斯克聲明的一個普遍反應是，把這么多錢花在種樹上不是更好么?樹可以通過光合作用吸收二氧化碳并釋放氧氣。
種樹這個辦法也不是沒想過。名為 1t.org 的國際倡議組織期望到 2030 年種植一萬億棵樹，以緩解氣候變化的影響。這個項目由世界經濟論壇主辦，馬克 · 貝尼奧夫基金會 (Marc R. Benioff Foundation)資助。
但 1t.org 也知道種樹并不是靈丹妙藥。
“應對氣候變化需要投資到減少碳排放的領域，比如電動汽車。以自然為基礎的解決方案可以幫助解決這些問題，但我們需要將成千上萬的解決方案結合起來，” “萬億棵樹”項目首席科學顧問湯姆 · 克勞瑟(Tom Crowther)說，“作為應對氣候的多樣性計劃，碳捕獲技術有巨大的潛力。”
馬斯克表示，種樹是解決方案的一部分，但這需要大量的淡水和土地。在 10 到 20 年內，我們需要的是超大規模的工業化技術。
那么所謂的碳捕獲技術的現狀如何?為何迄今為止還沒有得到更廣泛的應用?
碳捕獲技術的現狀
根據國際能源署的數據，目前全球有 21 個大規模的碳捕獲商業項目，這些項目從工廠排放中提取二氧化碳。
第一個項目誕生于 1972 年。麻省理工學院能源計劃高級研究工程師霍華德 · 赫爾佐格(Howard Herzog)表示，最早的碳捕獲技術用于提高石油開采率，也就是將二氧化碳泵入油田，幫助開采更多石油。
直到 20 世紀 80 年代，碳捕獲技術才被用于應對氣候變化，但在那時，“它主要還是小眾應用，”赫爾佐格說。
到了 20 世紀 90 年代，這項技術 “真正開始升溫”。
美國伊利諾伊州迪凱特市有個典型項目。2017 年，美國食品加工巨頭阿徹丹尼爾斯米德蘭公司啟動了一項碳捕獲和儲存項目。其每年能從玉米加工廠排放物中吸收 110 萬噸的碳，并儲存在地下 2.4 公里處。
赫爾佐格說，這種碳捕獲技術是將工廠排放物通過一個裝有液體溶劑的塔，液體溶劑的主要作用是吸收二氧化碳。然后溶劑在第二個脫碳塔中加熱，將去除的二氧化碳輸送的地下儲存。溶劑返回第一個塔中重復使用。
赫爾佐格說，“我們還沒有達到想要的規模，但至少已經證明了這項技術可行。”
美國能源部正在研究如何開發模擬儲存二氧化碳的模型，以幫助理解和預測可能的化學變化和壓力影響。
從空氣中捕獲碳
亞利桑那州立大學負碳排放中心主任、教授克勞斯 · 拉克納(Klaus Lackner)說，現在已經有太多碳被釋放到大氣中。
“在 1980 年，“如何儲存碳”是一個非常好的話題，” 拉克納說。“但你在三四十年前就需要討論這個問題，因為那時我們有機會避免糟糕的事情發生。”
大氣中二氧化碳的濃度以百萬分之一 (PPM)計量。根據美國國家海洋和大氣管理局的數據，截至去年 12 月，大氣中的二氧化碳含量為 414.02 PPM。
“工業革命開始時，大氣中二氧化碳含量為 280PPM，”拉克納說。“現在二氧化碳濃度每年都增加 2.5 PPM。海平面已經開始上升，颶風變得更加嚴重，氣候變得更加極端，在未來十年，情況只會變得更糟。”
拉克納說，唯一的辦法是減少大氣中的二氧化碳，否則就會帶來未知的毀滅性后果。
從空氣中而不是從工廠煙囪中捕獲碳被稱為 “空氣直接脫碳”。根據國際能源署的數據，目前在歐洲、美國和加拿大有 15 家直接從空氣中脫碳的工廠。國際能源機構表示 :“脫碳技術預計將在向凈零能源體系過渡的過程中發揮關鍵作用。”但問題在于目前這種技術非常昂貴。
赫爾佐格表示，“空氣直接脫碳非常昂貴，因為大氣中二氧化碳含量只有 0.04%，而且二氧化碳濃度越低，去除二氧化碳的技術過程就越昂貴。但它非常誘人，很多人都撲了上去。”
拉克納認為這是必須的。“我認為二氧化碳最終是一個廢物管理問題。兩個世紀以來，我們只是把二氧化碳倒在大氣中。現在我們逐漸認識到，這是不可行的。”
碳捕獲技術的未來
現有技術已經可以捕獲碳，并且人們也非常需要以此來減緩氣候變化。那么為什么還沒有被廣泛使用呢?
問題在于成本。
赫爾佐格說，“向大氣中排放二氧化碳比對脫碳便宜得多。誰來為此買單?”
“最好的碳捕獲技術能降低成本，但成本不會為零。”加州大學伯克利分校化學與生物分子工程教授拜倫德 · 斯密特(Berend Smit)表示，“如果世界不愿意為碳買單，即便是再好的碳捕獲技術也無用。”斯密特的研究重點是尋找碳捕獲的最佳材料。
與此同時，科學家正在努力改進現有的碳捕獲技術。
“在過去的 10 年里，我們進行了大量的創新和改進，為新的碳捕獲工藝節省高達 70% 的成本，”加拿大工程院工業和過程系統工程教授 P.T.Tontiwachwuthikul 說。“其中包括新型溶劑以及催化劑等新的工藝硬件。”
斯密特還在開發如何利用一種 “對二氧化碳有強親和力”的海綿，他說。“如果我們讓空氣通過海綿，二氧化碳就會被清除。然后對有飽和二氧化碳的材料進行加熱，將二氧化碳提取并儲存起來。海綿還可以重復使用。”
拉克納已經開發出一種從空氣中提取二氧化然的獨立裝置。“現有的機器都是在主動吸二氧化碳。我們的設計目標是只利用現有的空氣流動，就像樹一樣。”雖然這項技術已經進行了演示，但仍處于起步階段。
從根本上說，這一切都與錢有關。拉克納說，“我們需要一個監管框架。如果沒有更‘經濟實惠’的辦法，就只能用現有的方法。”
