二氧化碳轉(zhuǎn)變汽油！能低成本阻止全球氣候變化

　　6月10日消息，近日，美國哈佛大學(xué)一位教授稱，他創(chuàng)建的一家公司預(yù)計(jì)2021年能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)規(guī)模的大氣層二氧化碳回收處理，可以將二氧化碳轉(zhuǎn)變成為汽油!

　　6月7日，美國哈佛大學(xué)和碳工程公司(Carbon Engineering)的科學(xué)家研究小組宣稱，他們發(fā)現(xiàn)從大氣層中直接提取二氧化碳污染物的廉價(jià)有效方法。如果他們的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)規(guī)模等級(jí)，將改變?nèi)祟悓?duì)氣候變化問題的觀點(diǎn)，它將成為人類有效抵御全球氣候轉(zhuǎn)暖的決定性新工具，但也有可能該策略會(huì)影響微妙的政治問題，使社會(huì)很難適應(yīng)變化。

　　這項(xiàng)研究表明，未來似乎可以將科幻小說中的神秘科技轉(zhuǎn)變成為現(xiàn)實(shí)生活，人們或許不久能夠從石灰?guī)r、氫氣和空氣中制造汽油和航空燃料。它暗示著最終將建造一個(gè)巨大的工業(yè)規(guī)模碳洗滌網(wǎng)絡(luò)，能夠直接從大氣層中移除溫室氣體。

　　最重要的是，這項(xiàng)最新技術(shù)值得人們高度關(guān)注，因?yàn)樗�有望采取成本低廉的方法移除二氧化��。就�?011年，一支專家小組評(píng)估稱，從大氣中移除一噸二氧化碳的成本至少要600美元。

　　這項(xiàng)最新研究指出，碳工程公司從大氣中移除1噸碳的成本最低是94美元，最高不超過232美元。照此計(jì)算，平均一輛汽車燃燒1加侖汽油所釋放的二氧化碳，將需要花費(fèi)1-2.5美元進(jìn)行清除。

　　卡內(nèi)基研究所資深科學(xué)家肯·卡爾代拉(Ken Caldeira)說：“如果這些費(fèi)用是真實(shí)的，那么這將是一個(gè)非常重要的結(jié)果。這將開啟我們使用可負(fù)擔(dān)得起的資金，在無需改變整個(gè)能源系統(tǒng)或者改變每個(gè)人行為的前提下，就能穩(wěn)定氣候。” 目前，該研究小組將研究報(bào)告發(fā)表在6月8日出版的《焦耳》雜志上。

　　研究報(bào)告主要作者、哈佛大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)教授大衛(wèi)·基思(David Keith)說：“我們所做的是建立一個(gè)‘直接空中捕獲’過程，盡可能地建立在世界上普遍存在的現(xiàn)有進(jìn)程和技術(shù)基礎(chǔ)之上，這就是為什么我們認(rèn)為有擴(kuò)大規(guī)模的合理可能性。”據(jù)悉，基思是碳工程公司創(chuàng)始人和執(zhí)行總裁，碳工程公司致力于研究如何從大氣層中直接移除二氧化碳。

　　碳工程公司表示，最新公布的這項(xiàng)技術(shù)已在加拿大不列顛哥倫比亞省斯夸米什地區(qū)一家小型試驗(yàn)工廠進(jìn)行了測試。目前該公司正在積極尋求資金，計(jì)劃建造一個(gè)工業(yè)制造規(guī)模的大型工廠。基思稱，預(yù)計(jì)該工廠將于2021年建造完成。

　　雖然這項(xiàng)技術(shù)化學(xué)過程比較復(fù)雜，但并不依賴于未來“空想科技”。事實(shí)上，基思和同事已將一個(gè)冷卻塔用于一家造紙廠空氣凈化處理。它分為三個(gè)主要步驟：

　　第一步，戶外空氣被吸入工廠的“接觸器(contactors)”，并暴露在堿性液體中。這些接觸器類似于工業(yè)冷卻塔——它們擁有較大的風(fēng)扇，吸入來自戶外的空氣，而且它的內(nèi)襯是波紋狀塑料結(jié)構(gòu)，允許盡可能多的空氣與液體發(fā)生接觸。在冷卻塔里，空氣用于冷卻堿性液體;但在這個(gè)冷卻塔設(shè)計(jì)中，空氣會(huì)接觸強(qiáng)堿物質(zhì)，二氧化碳是弱酸物質(zhì)，因此它們傾向于和強(qiáng)堿物質(zhì)中和。

　　第二步，包含二氧化碳的液體被帶入工廠，它們將在這里經(jīng)歷一系列化學(xué)反應(yīng)，從強(qiáng)堿液體中分離酸性物質(zhì)。堿性液體被冷卻成固體顆粒，然后緩慢加熱，將它們轉(zhuǎn)化為漿狀物質(zhì)。同樣，這些技術(shù)也被其它化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域所借鑒，基思介紹稱，從碳酸鹽溶液中提取二氧化碳是世界上幾乎所有造紙廠所采用的方法。

　　第三步，二氧化碳與氫結(jié)合在一起，轉(zhuǎn)化成為液體燃料，例如：汽油、柴油和噴氣燃料。在某種程度上，這是最傳統(tǒng)的操作進(jìn)程——石油公司每天使用一種叫做“費(fèi)歇爾-特羅普希合成法”的化學(xué)反應(yīng)過程，將碳?xì)浠�合物氣體轉(zhuǎn)變成為液體燃料。但這是碳工程公司經(jīng)營的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這一階段可以制造碳中性碳?xì)浠�合物�?/p>

　　這意味著什么呢?舉個(gè)例子：如果你在自己的汽車?yán)锶紵�碳工程公司的氣體，汽車排氣管將釋放二氧化碳污染物，釋放到地球大氣層。但是由于這些二氧化碳?xì)怏w最初來自于空氣，這種排放方式不會(huì)向大氣層中引入任何新的二氧化碳，也不需要開采新的石油能源驅(qū)動(dòng)你的汽車。

　　最終，一種類似的進(jìn)程可用于隔絕溫室氣體，碳工程公司轉(zhuǎn)換二氧化碳?xì)怏w成為液體燃料，將它們埋入地下深處，從而減少了大氣層中吸熱氣體數(shù)量。但是像這樣的技術(shù)不會(huì)對(duì)碳工程公司帶來任何產(chǎn)品進(jìn)行銷售，而且現(xiàn)在也沒有買家有意向購買。

　　基思說：“近期主要市場是制造碳中性碳?xì)淙剂�，我們認(rèn)為當(dāng)前這一方法是一種脫碳轉(zhuǎn)移技術(shù)。”6月6日，基思在馬薩諸塞州坎布里奇市發(fā)言稱，自己對(duì)氣候變化“相當(dāng)樂觀”，原因是這些低碳燃料市場比前幾年更加景氣，與此同時(shí)，太陽能和風(fēng)能等低碳發(fā)力設(shè)備建造成本較低。

　　其他專家表示，他們受到基思和他同事最新研究的啟發(fā)和鼓勵(lì)。但是他們警告稱，這項(xiàng)研究報(bào)告中需要消耗時(shí)間審核成本預(yù)算和工程進(jìn)展，但是大家的積極性非常高，大家一致的反應(yīng)是：嗯!我希望做這項(xiàng)工作!

　　科羅拉多礦業(yè)大學(xué)副教授詹尼弗·威爾科特斯(Jennifer Wilcox)說：“我并不置疑該研究報(bào)告中成本范圍是否能被接受，我認(rèn)為通過他們技術(shù)方法處理每噸碳的成本可降至250美元，并且在未來5年內(nèi)完成。”

　　勞倫斯利物莫國家實(shí)驗(yàn)室能源項(xiàng)目資深科學(xué)家羅杰·安納斯(Roger Aines)說：“碳工程公司的改進(jìn)似乎都是正確的，對(duì)于評(píng)估成本在我所期望的可接受范圍之內(nèi)，我感到非常欣慰。”

　　富蘭克林歐林學(xué)院化學(xué)工程副教授斯科特·赫西(Scott Hersey)稱，依我看來，這篇研究報(bào)告最重要的部分就是他們在一個(gè)原型工廠中測試該技術(shù)已有幾年時(shí)間，這是非常重要的，提供了一個(gè)比簡單計(jì)算或者計(jì)算模型更具說服力的事實(shí)證據(jù)。

　　卡爾代拉表示，這項(xiàng)研究報(bào)告為當(dāng)前最復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域適應(yīng)氣候變化帶來了希望，在人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過程中，最難脫碳的生產(chǎn)領(lǐng)域(例如：鋼鐵制造業(yè)、水泥制造業(yè)和長途航空業(yè)等)可能仍會(huì)繼續(xù)存在著，我們僅需支付移除二氧化碳處理費(fèi)用就行。

　　他繼續(xù)指出，全球GDP大約在75萬億-110萬億美元之間，移除大氣層所有二氧化碳將耗費(fèi)3-5%的全球GDP(如果按照處理每噸碳的成本是100美元)。這是解決全球氣候問題的成本上限值，因?yàn)橛泻芏喾椒�可以減少碳排放，這比處理每噸碳花費(fèi)100美元的成本更低。

　　基思說：“如果可能的話，最重要的還是停止排放二氧化碳污染物。我的觀點(diǎn)是應(yīng)該堅(jiān)持先減少排放，如果進(jìn)行投票，我的觀點(diǎn)是減排1噸二氧化碳，比回收處理1噸二氧化碳的成本更低。然而，一旦我們大幅減排二氧化碳?xì)怏w，我們非常樂意看到排放量降至零，或許10-15年之后，我們將非常高興地看到更多大規(guī)模的二氧化碳減排措施方案。”