全球最大的“直接空气捕捉”工厂将如何从大气中捕捉二氧化碳

这一特殊的操作是测试这一新兴技术的理想地点。这个新工厂由瑞士公司Climeworks建造，由附近的地热发电厂提供可再生能源。Climeworks公司还计划将捕获的二氧化碳锁在离地热厂仅三公里的玄武岩岩层中。这是一个储存计划，可能绕过了对有争议的新二氧化碳管道的需求。

"我认为，这将是一个有趣的测试案例，"美国大学碳清除法和政策研究所研究主任David Morrow说。"但这也是大计划中的一个小步骤。"

Climeworks的新的“直接空气捕捉”工厂，在冰岛语中被称为Orca，意思是能源，每年将能够捕捉4000吨二氧化碳。这大约是790辆乘用车一年可能排出的数量--不是一个巨大的数量，尽管它是世界上同类产品中最大的操作。新工厂出乎意料地紧凑，其由 8个集装箱大小的箱子组成，每个箱子装有12个巨大的风扇。

Climeworks使用一种叫做固体直接空气捕捉的方法来捕捉二氧化碳。它的工作原理是这样的：风扇吸进空气。空气经过一个特殊的固体吸收剂过滤器，捕获二氧化碳。Climeworks公司在接受The Verge采访时不愿过多介绍其过滤器的工作原理，只是说它使用一种碱来捕捉二氧化碳，而二氧化碳是弱酸性的。当过滤器完全饱和时，就到了过程中的第二步了。该装置将过滤器加热到约100摄氏度，从而释放出被困的二氧化碳。

一旦二氧化碳从空气中分离出来，它就会通过管道被送到一个相邻的建筑物，在那里它可以被准备好永久储存。在这里，它与大量的水混合--每吨二氧化碳大约需要27吨的水。然后，这些泥浆在被注入地下深处之前，只需离开几百米。碳化水与玄武岩反应，产生碳酸盐矿物。

Climeworks已经与Carbfix公司合作，将捕捉的二氧化碳安全地锁在冰岛的玄武岩岩层中。这两家公司已经在一个试点项目中进行了尝试，但Orca是这对公司的第一个商业规模运作。

Climeworks的另外两个商业规模的直接空气捕捉工厂将二氧化碳转化为一种产品，作为肥料或用于汽水饮料。这些二氧化碳会相对较快地逃回大气中。但是，Carbfix认为由Orca捕获的二氧化碳被困在岩石中，可以安全地封存数千年。虽然玄武岩在世界各地比较常见，但火山活跃的冰岛特别适合储存二氧化碳，因为它的玄武岩相对较年轻。新的玄武岩是捕获的二氧化碳的一个更好的家，因为它的孔隙更多--让碳有更多的角落和缝隙可以填充。

通过将Orca选址在将储存二氧化碳的同一偏远地区，该操作避免了碳清除的一个潜在隐患：创建一个新的管道网络来运输捕获的二氧化碳。目前已经有一些管道用于运输二氧化碳，以便将其射入地下，逼出石油储备，这一过程称为强化采油。去年，密西西比州的一条这样的管道破裂，使一个黑人占多数的小社区的居民住院。

工厂位置的另一个优势是靠近地热能源厂，这为工厂提供了持续的废热和可再生能源。这一点，加上Climeworks的固体直接空气捕捉工艺，使Orca比其他竞争对手更具优势。更大的直接空气捕捉工厂计划在未来几年在德克萨斯州和苏格兰上线，但这些工厂使用不同的过滤工艺，需要更多的热量和能源。因此，它们可能会依赖可再生能源和天然气的组合。

"如果你从事从空气中清除二氧化碳的业务，你希望尽可能少地排放化石燃料的二氧化碳。否则，这个过程就不是净负值或净清除，"Climeworks的气候政策负责人Christoph Beuttler说。

成本是另一个障碍

成本是另一个障碍，它仍然使直接空气捕捉行业无法发展到足以对全球温室气体排放产生巨大影响的规模。微软公司去年承诺在2050年前捕获其所有的历史排放物，它既是Climeworks的投资者，也是其客户。微软和其他公司可以以每吨600美元左右的价格从Climeworks购买捕获的二氧化碳，在此过程中抵消他们自己的污染。

除非价格能够大幅下降，否则以这种方式解决气候变化问题可能没有多少经济意义。一些环保人士担心，专注于建立这种技术可能会占用其他气候解决方案的资源，同时减轻公司停止燃烧化石燃料的压力。

Morrow说：“人们担心的一件事是，所有这些作出净零排放承诺的公司将只是使用直接空气捕捉而不是减少排放。但是，我认为直接空气捕捉不太可能在短期内变得足够便宜，这样做是没有意义的。”

因此，尽管直接空气捕捉可能在帮助世界限制一些地球供暖的排放方面发挥小作用，但它首先不能替代对化石燃料污染的深度削减。 Morrow说：“它最多是一种补充，可以帮助我们减少气候变化。但它不能代替减排。”