能讓馬斯克和比爾蓋茨兩大科技界的超級富豪看中的領(lǐng)域是什么？

答案是：碳捕捉。

今年4月，XPRIZE基金會(huì)公布了“碳捕捉競賽”里程碑獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)名單，15個(gè)團(tuán)隊(duì)脫穎而出，各自獲得100萬美元獎(jiǎng)勵(lì)?！疤疾蹲礁傎悺闭窃摶饡?huì)在去年獲得馬斯克贊助的1億美金獎(jiǎng)金后建立的。

(相關(guān)資料圖)

在碳捕捉這個(gè)點(diǎn)上，比爾·蓋茨的行動(dòng)要更早一些。一方面，他自己曾投資過一家碳捕捉公司——Carbon Engineering，另一方面，他旗下的氣候基金B(yǎng)reakthrough Energy Ventures也先后投資過美國的碳捕捉初創(chuàng)公司Sustaera和Verdox Inc.。

當(dāng)然，看好碳捕捉的名單上遠(yuǎn)不止這兩位超級富豪的名字。4月，數(shù)字支付平臺公司Stripe牽頭與Shopify、麥肯錫、臉書、谷歌等企業(yè)共同發(fā)起了總額9.25億美元的碳捕捉Frontier基金項(xiàng)目，承諾2022-2030年購買9.25億美元由碳捕捉技術(shù)創(chuàng)造的碳信用額。

幾天后，Stripe還與風(fēng)投公司Lowercarbon Capital單獨(dú)合作，創(chuàng)建了一個(gè)新的價(jià)值3.5億美元的碳捕捉基金。

到這里，我們不免會(huì)好奇，為什么科技巨頭們紛紛押注碳捕捉？它究竟是什么？有什么作用？未來的發(fā)展空間又有多大？接下來，本文就嘗試從這幾個(gè)維度聊聊碳捕捉。

什么是碳捕捉？

碳捕捉，通常被叫作“CCSU”，是在二氧化碳捕集與封存(CCS)的基礎(chǔ)上增加了“利用(Utilization)”。

通俗理解，就是將二氧化碳從空氣或工廠煙囪的廢氣中分離出來，利用或儲存在地下數(shù)公里處，從而減少大氣中的碳排放。

碳捕捉流程

那么，怎么捕捉二氧化碳呢？目前，方法主要是三個(gè)大方向：燃燒后捕捉、燃燒前捕捉和富養(yǎng)燃燒捕捉。

其中，燃燒后捕捉最為常見。就是在燃燒化石能源的燃燒室之后再接一段吸收分離裝置，用一些化學(xué)方法，像吸塵器一樣把二氧化碳吸附住。

燃燒前捕捉，聽起來就有點(diǎn)反常識，畢竟還沒開始燃燒，又怎么能捕捉到二氧化碳呢？事實(shí)是，在高溫水蒸氣的作用下，化石燃料會(huì)氣化，生成二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氫氣、氮?dú)?，其中首先分離出的二氧化碳就可以通過液體溶液捕捉的方式收集起來。

從名字上看，最特殊的則是富氧燃燒。但原理上其實(shí)和燃燒前捕捉有點(diǎn)類似，也是對燃料做預(yù)處理，區(qū)別在于富氧燃燒是對空氣進(jìn)行預(yù)處理，提升含氧量，從而提升燃燒后的氣體混合物中二氧化碳的濃度，同時(shí)減少氮氧化物的排放。

主流的捕捉方法之外，從空氣中直接吸收或吸附二氧化碳的直接空氣捕捉技術(shù)也正在被關(guān)注。

雖然在“技術(shù)就緒級別”中，直接空氣捕捉技術(shù)被歸類為6（等級為1到9），這意味著它仍處于技術(shù)早期迭代過程中，還未準(zhǔn)備好進(jìn)行全面商業(yè)部署。但在今年4月，瑞士碳捕獲初創(chuàng)公司Climeworks完成了6.5億美元的新一輪融資——這是碳捕獲公司有史以來募集到的最大金額 。

Climeworks目前在冰島運(yùn)營世界上最大的直接空氣捕集廠Orca，將捕獲的二氧化碳注入地下深處并永久儲存，或轉(zhuǎn)化為燃料和材料。

目前中國的CCUS項(xiàng)目以燃燒前捕捉技術(shù)和燃燒后捕捉技術(shù)為主，富氧燃燒技術(shù)仍處于驗(yàn)證階段。

2027年預(yù)計(jì)市場規(guī)模近百億美金

碳捕捉并不是新鮮概念，但是一直以來規(guī)模都較小。截至2021年年中，全球只有大約30 個(gè)大型項(xiàng)目在運(yùn)行，每年鎖定400萬噸二氧化碳，僅占全球排放量的0.1%。

那么，為什么還吸引了科技巨頭們？

這里面就不得不提一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。今年4月份，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)（Inter-Governmental Panel on Climate Change，簡稱IPCC）發(fā)布了一份報(bào)告《全球升溫1.5℃特別報(bào)告》，報(bào)告里就提到為確保實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》氣候目標(biāo)，確定了七種實(shí)現(xiàn)途徑，其中只有一種不包括碳捕捉。

《巴黎協(xié)定》的長期目標(biāo)是將全球平均氣溫較前工業(yè)化時(shí)期上升幅度控制在2攝氏度以內(nèi)，并努力將溫度上升幅度限制在1.5攝氏度以內(nèi)。

但目標(biāo)是目標(biāo)，事實(shí)是單靠減排來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要在2030年前減少一半的排放，并在本世紀(jì)中葉不再產(chǎn)生新的排放，這很可能被證明不可行，那就需要通過從大氣中去除多余的二氧化碳來彌補(bǔ)。

IPCC就明確表示，要想保持全球溫度上升低于1.5攝氏度，大氣中還需要去除百億噸二氧化碳。

有需求，就有市場。有研究機(jī)構(gòu)預(yù)估，2022年全球碳捕獲、利用和封存市場規(guī)模將達(dá)到29.815億美元。預(yù)計(jì)到2027年，該市場將以19.93%的復(fù)合年增長率增長，達(dá)到74.1462億美元。

從整個(gè)CCUS產(chǎn)業(yè)鏈條當(dāng)中看，主要分為捕集、輸送、利用與封存幾大環(huán)節(jié)，國外的CCUS創(chuàng)新企業(yè)大都集中于碳捕捉、碳利用兩個(gè)細(xì)分領(lǐng)域。

部分國外碳捕捉創(chuàng)新企業(yè)（數(shù)據(jù)來源：公開資料）

相較于國外，國內(nèi)CCUS項(xiàng)目發(fā)展仍處于技術(shù)積累階段，尤其是初創(chuàng)型企業(yè)數(shù)量并不多。但根據(jù)IEA（國際數(shù)據(jù)能源基金會(huì)）數(shù)據(jù)，碳中和目標(biāo)下中國CCUS減排需求為：2030年0.2-4.08億噸、2050年6-14.5億噸、2060年10-18.2億噸。

不久前我國也出臺了《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》中，其中CCUS就被列入綠色低碳重大科技。

目前國內(nèi)的碳捕捉技術(shù)主要在煤化工行業(yè)開展。其次為火電行業(yè)、天然氣廠以及甲醇、水泥、化肥等工廠。從項(xiàng)目類型來看，示范項(xiàng)目以電廠項(xiàng)目為主，有少量化工項(xiàng)目。

部分國內(nèi)碳捕捉示范項(xiàng)目

今年1月29日，我國首個(gè)百萬噸級CCUS項(xiàng)目——齊魯石化-勝利油田CCUS項(xiàng)目正式建成。其運(yùn)作流程是將山東齊魯石化生產(chǎn)排放的二氧化碳進(jìn)行捕集，后通過管道運(yùn)輸?shù)?0公里外的勝利油田，封存到地下，用于驅(qū)油增產(chǎn)。

解決方案還是創(chuàng)可貼？

不過，碳捕捉技術(shù)在獲得了極大關(guān)注的同時(shí)，仍有不少質(zhì)疑存在，比如對于阻止氣候變暖來說，這到底是個(gè)有實(shí)際效用的解決方案還是只是一個(gè)臨時(shí)治療的“創(chuàng)可貼”？

畢竟，對于許多人來說，零碳更多指的是深度和快速地脫碳，讓人類擺脫對化石燃料的依賴，但碳捕捉在某種程度上起到了鼓勵(lì)延長石油或煤炭使用的作用，對他們來說，這種廢物處理技術(shù)似乎是一個(gè)倒退。

國際環(huán)境法中心在去年7月發(fā)布的一份報(bào)告中就提到，即使對于難以脫碳的行業(yè)，碳捕捉也不是答案。特別是因?yàn)樘疾蹲娇赡苌婕皩?yīng)用行業(yè)本身昂貴的改造，也會(huì)使其難以為繼。

除了對達(dá)到零碳愿景不同路徑的爭辯之外，國際環(huán)境法中心的這段觀點(diǎn)又涉及到了碳捕捉另一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問題：成本。

中金在報(bào)告中測算過，當(dāng)前國內(nèi)化工行業(yè)CCS技術(shù)平均成本約為403元/噸，其中碳捕捉、封存、運(yùn)輸成本占比分別為56%、24%、19%。

另外，直接空氣捕捉方法的成本則是更加昂貴。以直接空氣捕捉技術(shù)公司Climeworks為例，目前的成本為每噸600-800美元，到2030年前該技術(shù)的成本雖然有望降至250-300美元，但與大多數(shù)重新造林不到50美元/噸的價(jià)格相比來說，實(shí)在昂貴。

之所以成本如此高昂，一部分原因也在于碳捕捉技術(shù)普及率較低、規(guī)模較小。高昂的運(yùn)行成本就會(huì)導(dǎo)致其在初期投資方面遭到阻礙，且后期大規(guī)模發(fā)展碳捕捉項(xiàng)目也難以擴(kuò)張，延緩了碳捕捉技術(shù)大規(guī)模商業(yè)化進(jìn)程。

總體來說，碳捕捉技術(shù)僅僅是延遲了二氧化碳的釋放，其風(fēng)險(xiǎn)性因素當(dāng)下也難以辨明，因此它最佳定位應(yīng)該是碳中和實(shí)現(xiàn)過程中的有效輔助手段。對于它的發(fā)展，我們還需要進(jìn)一步觀察。

關(guān)鍵詞： 二氧化碳 巴黎協(xié)定