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Oct. 15 2021

「將石油放回地底」解決氣候危機 新創公司如火如荼發展吸碳生意

  • 加拿大吸碳新創Carbon Engineering公司在不列顛哥倫比亞省建造的新創中心。照片來源:Carbon Engineering新聞稿

    加拿大吸碳新創Carbon Engineering公司在不列顛哥倫比亞省建造的新創中心。照片來源:Carbon Engineering新聞稿

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環境資訊中心綜合外電;姜唯 編譯;林大利 審校

世界是否需要幾百萬臺直接從空氣中吸入二氧化碳的機器來因應氣候危機?愈來愈多新創公司相信答案是肯定的,並且正在積極生出他們的第一臺機器。

這些公司有的在冰島將二氧化碳變成岩石,有的捕捉辦公室工作人員呼出的氣體,有的喊出「將石油放回地底」,他們希望迅速擴大規模。其中有些已經成功將吸碳服務賣給比爾蓋茨、瑞士再保險、Shopify 和奧迪。不過價格高得誇張──每噸要價600美元以上,甚至更多。人類每年排放約360億噸,這其中肯定有些問題。 

世界最大直接空氣捕獲工廠在冰島

直接空氣捕獲(Direct air capture, DAC)技術面臨的挑戰不僅在經濟上。二氧化碳雖有強大的暖化特性,但僅占空氣的0.04%,因此捕獲一噸二氧化碳需要處理相當於800個奧林匹克游泳池的空氣量。

「這不是非常直觀,」Climeworks CEO楊.烏茲巴徹(Jan Wurzbacher)說。該公司剛剛在冰島開設了世界上最大的DAC工廠,最近還舉辦了一次DAC產業會議。「但這並不表示它很難。在未來10-20年內,沒有任何物理上的理由,會讓價格無法降到100美元/噸。」

DAC產業還很年輕,技術和商業模式如雨後春筍般出現,大多數使用模組化機器,更容易生產和組合。

Climeworks的吸碳機用風扇讓空氣通過吸收二氧化碳的固體材料。當材料吸飽時,會被加熱到攝氏100度並釋放出純二氧化碳。Climeworks位於冰島的Orca工廠使用再生地熱能源。

緊接著,Climeworks的合作夥伴Carbfix將二氧化碳取出,和水一起注入地下,兩年內凝固成岩石,每年將捕獲約4000噸。該公司同時也在阿曼和挪威籌備中。

新創公司預計將二氧化碳送入油氣儲藏中

加拿大吸碳新創Carbon Engineering公司採用類似的方法捕獲二氧化碳,但欲將二氧化碳掩埋在美國和蘇格蘭北海枯竭的油氣儲藏中,逆轉現有石油管線的流動方向。該公司歐洲負責人艾咪.拉多克(Amy Ruddock)表示:「不是將天然氣輸送出來,而是將二氧化碳輸送回去。」

「更重要的是,DAC所需技術與傳統石油天然氣間有巨大的重疊,因此這個產業確實能支持綠色轉型。」拉多克說,Carbon Engineering的目標是2025年在美國每年填回100萬噸,價格約為300美元/噸。該公司還希望利用其技術提供二氧化碳,作為生產低二氧化碳噴氣燃料的原料。

Charm Industrial的執行長彼得.萊因哈特(Peter Reinhardt)有一個更吸引人的說法:「我們將石油放回地底。」該公司利用原本會腐爛並排放二氧化碳的農業和林業廢棄物,將其加熱以製造「生物油」,然後泵回空的石油儲藏處。

第一次填回於今年1月在美國俄克拉荷馬州進行,今年目前已掩埋了1400噸二氧化碳,成本為600美元/噸。「顯然還有很長的路要走──與實際碳排問題的規模相比,這只是杯水車薪⋯⋯但如果部署50萬臺機器,可以50美元/噸的價格掩埋10億噸。」

美國公司CarbonCapture使用沸石來捕獲二氧化碳。比較方便的是,沸石已經大量生產用於洗衣洗滌劑、煉油廠和污水處理廠。荷蘭的Carbyon公司則使用薄膜技術使他們的機器更快地從空氣中分離二氧化碳。

能源使用是碳捕捉技術一大考驗

要大規模部署DAC,能源使用是一個大問題。Mission Zero Technologies公司使用電化學過程來處理捕獲的二氧化碳,所需電力是熱處理的1/3至1/5。 

另一家公司Heirloom不用風扇,而是用經過熱處理的岩石花數週時間被動吸收二氧化碳,接著再加熱釋放氣體。我們正嘗試將DAC從化學工程問題轉變為工業自動化問題。」Heirloom的代表沙申克.薩瑪拉(Shashank Samala)說。

還有其他商業模式。Soletair Power的方法是將建築物變成二氧化碳捕集器。CEO佩特里.拉索(Petri Laakso)表示,呼出氣體中的二氧化碳會使辦公室悶熱並降低員工的工作效率。「這讓人們在室內變笨,讓公司損失數千美元,」他說:「我們有不同的商業邏輯:將新鮮室內空氣當作一種服務來銷售。」該公司目前的辦公室用裝置每八小時可以捕獲1公斤二氧化碳。

最近英國發生商業用二氧化碳短缺問題。總部位於美國加州的AirCapture正在開發工廠用機器,能從空氣中吸收二氧化碳,幫汽水公司等企業生產二氧化碳氣流。目前大多數商用二氧化碳來自化石燃料,以卡車載運到工廠。

但這些系統真的有助戰勝氣候危機嗎?政府間氣候變遷專門委員(The Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)2018年的報告指出,2050年起每年可能需要捕獲和掩埋數十億噸二氧化碳。

目標每年處理100億噸二氧化碳 暖化問題持續中

「除非在2050年前,可負擔的、環境和社會可接受的二氧化碳去除技術可大規模使用,否則將難以實現攝氏1.5度目標,尤其是在高碳排情境中⋯⋯粗略地說,到本世紀中葉,我們每年需要處理100億噸二氧化碳。」烏茲巴徹說。

不過,DAC並不是唯一的選擇。種植農作物、燃燒發電並掩埋排放物也可以去除二氧化碳,但科學家們憂心這需要大量的土地和水。最自然的二氧化碳去除機器──種植樹木,也是一種選擇,但也需要大量土地、時間,而且森林必須保護數十年,否則一樣會釋出二氧化碳。

蘇黎世聯邦理工學院的生態學家、重新造林的著名支持者湯瑪士.克勞瑟(Thomas Crowther)教授說:「我們不能想靠種植一大片樹木拯救世界,大自然無法單獨做到這一點。毫無疑問,我們將需要大量的解決方案。」他認為吸收二氧化碳的技術有巨大的潛力。

Climeworks有信心在這個十年的後半實現每年吸碳百萬噸,並在2050年實現每年吸收十億噸。

愈來愈多的企業以保護森林、植樹或安裝再生能源的計畫來聲稱實現碳中和。但許多碳抵消計畫被批評為煙霧彈。Climeworks認為,相形之下,DAC是直接、永久和易於測量的二氧化碳處理方式。

參考資料

NOV. 2021

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