What is Direct Air Capture?

直接空氣捕獲 (DAC) 技術直接從大氣中提取二氧化碳。 二氧化碳可以永久儲存在深層地質構造中(從而實現負排放或碳去除),也可以用於例如食品加工或與氫氣結合生產合成燃料。

今天,有兩種技術方法被用於從空氣中捕獲二氧化碳:液體和固體 DAC。 液體系統使空氣通過化學溶液(例如氫氧化物溶液),從而去除二氧化碳。 該系統通過施加高溫熱量將化學物質重新整合回過程中,同時將其餘空氣返回到環境中。

固體 DAC 技術利用與 CO2 化學結合的固體吸附劑過濾器。 當過濾器被加熱並置於真空下時,它們會釋放出濃縮的二氧化碳,然後將其捕獲以供儲存或使用。

大多數使用捕獲的二氧化碳的大規模機會將導致其重新釋放到大氣中,例如在合成燃料燃燒時。 這不會產生負排放,但仍可以產生氣候效益,例如,如果合成燃料取代傳統的化石燃料。

然而,在向淨零排放過渡的過程中,越來越需要從可持續的生物能源或大氣中捕獲用於生產合成燃料的二氧化碳,以避免燃料燃燒時化石基二氧化碳的延遲排放。

減碳選項的關鍵

直接空氣捕獲是可用於從大氣中去除二氧化碳的少數技術選擇之一。預計碳去除將是向淨零能源系統過渡的關鍵,在該系統中,釋放到大氣中的二氧化碳量與被去除的量相等。由於航空和重工業等某些行業難以脫碳,因此碳去除技術可以抵消其排放並支持更快的轉型。

其他碳去除方案包括基於自然的解決方案(例如植樹造林、重新造林以及恢復沿海和海洋棲息地)、加強自然發生過程的措施(例如增加土壤中碳含量的土地管理方法、生物炭)和其他基於技術的解決方案解決方案,例如具有碳捕獲和儲存的生物能源 (BECCS)。

DAC 作為碳去除選項的一些好處包括其有限的土地和水足跡,以及將植物定位在靠近合適儲存的非耕地的可行性,從而消除了對長距離 CO2 運輸的需要。

位置的選擇還需要基於運行工廠所需的能源。用於捕獲 CO2 的能量將決定係統的淨負值程度,也可能是每噸 CO2 捕獲成本的重要決定因素。例如,固體和液體捕獲技術都可以由可再生能源提供燃料,而回收的低品位廢熱可以為固體 DAC 系統提供動力。

通過直接空氣捕獲從大氣中捕獲二氧化碳目前是昂貴的

大氣中的二氧化碳比發電站或水泥廠的煙道氣中的二氧化碳要稀薄得多。 相對於其他二氧化碳捕獲技術和應用,這有助於 DAC 更高的能源需求和成本。

成本和能源需求因技術類型以及捕獲的二氧化碳是要在地質上儲存還是在低壓下立即使用而有所不同。 事實上,二氧化碳需要在非常高的壓力下被壓縮才能注入地質構造。 這一步驟增加了工廠的資本成本(由於需要額外的設備,例如壓縮機)和運營費用(運行壓縮機)。

直接空氣捕獲正受到越來越多的關注和支持

私營部門和公共部門都對 DAC 給予了更大的關注和支持。 基於 DAC 的二氧化碳去除自願市場已經擴大,微軟、Stripe、Shopify 和瑞士再保險等公司購買未來的 DAC 去除以抵消其二氧化碳排放。

其中一些協議是混合的,其中購買補償的公司有效地支持資本投資,以建設最終將從大氣中捕獲二氧化碳的 DAC 工廠。 例如,美國聯合航空公司根據其到 2050 年實現碳中和的承諾直接投資 DAC,而微軟正在從 Climeworks 購買 DAC,並通過其氣候創新基金投資 Orca,這是最大的運營 DAC 工廠。 碳去除。

在較小的範圍內,一些 DAC 公司目前正在向個人以及願意支付定期訂閱費用以代表他們從大氣中去除二氧化碳並儲存在地下的公司提供商業抵消服務。 訂閱價格從 600 美元/噸二氧化碳到 1000 美元/噸二氧化碳不等(取決於購買的移除量)。

大規模展示直接空氣捕獲

DAC 等碳去除技術不是減少排放的替代方法,也不是延遲行動的藉口,但它們可以成為用於實現氣候目標的一整套技術選擇的重要組成部分。

出於這個原因,DAC 需要盡快進行大規模演示,以減少未來部署潛力和成本的不確定性,並確保這些技術可用於支持向淨零排放及更高水平的過渡。

確保政策和二氧化碳核算框架承認負排放

在短期內,DAC 技術的大規模示範將需要有針對性的政府支持,包括通過贈款、稅收抵免和公共採購二氧化碳去除。 技術部署也可能受益於企業部門的倡議和通過自願市場實現碳負排放的承諾。

長期部署機會將與強大的二氧化碳定價機制和會計框架密切相關,這些框架承認和評估與儲存從大氣中捕獲的二氧化碳相關的負排放。