在冰島的一片荒涼郊外,數排巨型風扇同時啟動,發出流水般的響聲。
【資料圖】
這些不是普通的風扇。當扇葉在戶外攪動著空氣,整套裝置可以直接從空氣中捕集二氧化碳——空氣會被吸入到特制的收集箱,其中的二氧化碳與固體吸附劑反應后留存下來,剩余氣體將被再次送回到空氣中。
這項技術,被直觀命名為“二氧化碳直接空氣捕集”(Direct Air Capture,DAC)。位于冰島的這座捕碳工廠,是世界上第一座大型DAC工廠,每年最多能夠捕集4000噸二氧化碳。
在CCUS(碳捕集、利用與封存)領域,根據二氧化碳來源不同,主要分為兩種路徑:碳捕集與封存(CCS)和直接空氣捕集(DAC)。前者也被稱為“煙氣捕集”,即從工業廢氣中捕碳,目前技術成熟度更高;后者顧名思義,二氧化碳源于自然空氣,是新一代碳捕集技術。
大量熱錢正涌向DAC。當地時間8月11日,美國能源部宣布投入12億美元,用于補貼兩個本土DAC項目。隨后不到一周時間,巴菲特投資的西方石油公司對外宣布,以11億美元的價格收購加拿大DAC公司Carbon Engineering。
兩筆大額資本加持,一下子將DAC技術從幕后帶到聚光燈下。直接從空氣里捕碳,聽上去充滿科幻色彩,極具顛覆性和話題性——更多人關注到DAC的價值,爭議也相伴而來。
政企加碼買單,DAC魅力何在?
碳中和好比一座天平,兩端分別是碳源(碳排放)和碳匯(碳去除),尋求正負抵消。人們大多在碳源一端下功夫,通過清潔能源轉型和節能技術等途徑,減少碳排放。
但這遠遠不夠。按照IPCC的說法,如果沒有碳去除,將難以達成《巴黎協定》1.5攝氏度溫控的氣候目標。
解決氣候問題,不能將雞蛋都放在同一個籃子里。根據國際能源署去年發布的《直接空氣碳捕集2022》報告,全球要實現2050年凈零排放,到2030年需從空氣中捕集超過8500萬噸二氧化碳,到2050年需捕集近10億噸二氧化碳。
也就是說,在無法完全放棄化石能源、一時做不到零碳排的客觀現實下,DAC在碳中和技術的組合方案中不可或缺——盡管談不上是主角,但也有不少關鍵戲份。這推動了DAC負碳技術在全球范圍熱度走高。
美國政府斥資12億美元投向DAC,正是看中了項目帶來的碳去除收益。按照美國官方說法,一旦這兩個項目投入運行,預計每年可以從空氣中清除超過200萬噸二氧化碳,相當于減少道路上近50萬輛燃油車的碳排放量。
美國政府押注DAC的力度不止如此。他們計劃未來再投建兩個DAC中心,四個項目總投資35億美元。官方稱這些項目建成后,可以幫助美國實現到2050年溫室氣體凈零排放的目標。
據國際能源署統計,2020年到2022年,各國政府承諾提供近40億美元資金,專門用于DAC項目開發和部署。目前,全球已有超過20個DAC項目已經建成或在建中,加拿大、美國、歐洲都是DAC項目商業化部署發達的國家和地區。
資本市場和大企業們也看中了DAC的減碳潛力。冰島這座DAC工廠背后的企業,名為Climeworks,是碳捕集賽道上的明星公司,曾在去年一舉拿下6.5億美元的融資。
盡管Climeworks還只是一家初創公司,但它擁有一份“巨星云集”的客戶名單。微軟、施華洛世奇、Shopify、普華永道……不同行業的知名企業,都與Climeworks簽訂了碳去除購買協議,希望借此抵消自己的碳排放,兌現氣候承諾。
DAC賽道上的另一家代表性公司是Carbon Engineering,過去幾年一直與西方石油公司合作,為其石油項目提供捕碳技術支持。另外,包括空客、法航荷航在內的航空業,是Carbon Engineering的主要客戶群體,航空公司們希望購買DAC項目的碳信用來實現脫碳目標。
從CCUS的“U”,即碳利用的視角來看,DAC的應用價值則更有想象空間。
從空氣中捕集到的二氧化碳,除了應用在石油行業驅油場景,還可以用于制造生產合成燃料、塑料、甲醇、混凝土等各類產品,提高產品的“含綠量”,幫助企業實現綠色目標。例如保時捷近日宣布,將DAC看作是能源提取的重要新興技術,考慮將DAC設施整合到其位于智利的eFuels試點工廠中,未來使用的合成燃料來自空氣中捕集的二氧化碳。
將視角轉向國內,DAC在中國目前處于起步階段,國內正加速推進DAC技術創新和工程化落地。
在8月22日舉辦的“第一屆DAC技術研討會”上,浙江大學教授王濤介紹,浙江、上海、山西等地方“雙碳”實施方案中,明確提出加強DAC技術研發。此外,中石油、中國能源建設股份有限公司、華能集團等能源企業已經紛紛部署DAC技術與樣機開發。
定義“碳價天花板”,成也價格,敗也價格
與許多新興技術一樣,DAC的技術故事聽起來性感,商業化之路卻走得磕磕絆絆。
成本昂貴,是阻礙DAC商業可行性的一項“原罪”。受限于高額成本,CCUS技術一直“叫好不叫座”,尚未真正實現大規模商業化。在本就昂貴的CCUS領域,DAC是“貴上加貴”。
二氧化碳濃度直接影響著捕集成本,濃度越高成本越低。自然界空氣中的二氧化碳濃度比工業煙氣稀薄得多,捕集環境更不可控。這使得DAC不僅技術本身難度高,捕集材料投入和能源需求也更大,多重因素堆高了整體成本——DAC有“碳價天花板”之稱。
即使是走在行業前列的公司Climeworks,直接從空氣中捕碳的成本也高達每噸600至800美元。在王濤看來,新興技術與規模化的螺旋上升,可以促進DAC成本大幅下降。
成本下降程度,是DAC走向商業化落地的關鍵拐點。根據波士頓咨詢今年5月發布的報告,DAC的成本需要至少下降75%,才具備商業化可能。在美國,疊加政策補貼因素,每噸200美元的價格已經具備市場競爭力。多位業內學者認為,當DAC的價格降低到每噸100美元以下,將會是一個具有顛覆性意義的價格。
成本固然是DAC走向市場的一塊短板,硬幣的另一面,它也刺激著技術創新——所謂“碳價天花板”,決定著未來自愿碳市場價格的制高點,誰有能力率先突破降本路線,將在一定程度上掌握定義碳交易價格的主動權,用價格優勢吸引更多的企業客戶。
事實上,有關DAC的爭議,不只是在成本層面。從空氣中直接捕碳所需要的高能耗、捕集效率,都是外界質疑的焦點,還有人擔心它會成為高碳排行業的庇護。這些挑戰都是DAC發展過程中繞不過去的必答題。
技術性感,需求明朗,但DAC想真正釋放商業價值,還需要大量的時間和耐心。至于這段路程究竟有多長,取決于技術、政策和市場的合力。
(圖片來源:veer圖庫)
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