當?shù)貢r間 8 月 11 日，美國能源部宣布將提供 12 億美元用于開發(fā)“區(qū)域中心（regional hubs）”。作為應對氣候變化的一種手段，每年可吸收和儲存至少 100 萬公噸二氧化碳。
此舉標志著在通過直接空氣捕獲（DAC，direct air capture）技術(shù)去除溫室氣體這一方向上，美國邁出了重要一步。
首批參與者包括西方石油公司在德克薩斯州克萊伯格縣擬建的碳去除項目——南德克薩斯州 DAC 中心，以及Battelle、Climeworks 和 Heirloom 公司在路易斯安那州西南部共同開發(fā)的設施——柏樹 DAC 中心項目。
這兩個項目將獲得約 11 億美元的撥款，其中約 1 億美元將用于全美早期項目的 19 項可行性或早期工程研究。
這 12 億美元是美國兩黨基礎設施法分配的 35 億美元資金中的第一筆，將用于建立至少四個區(qū)域 DAC 中心。
據(jù)倡導二氧化碳去除和再利用的非營利組織 Carbon180 估計，總的來說這些項目可以將全球碳去除能力提高 400 倍。
美國能源部長詹妮弗·格蘭霍姆（Jennifer Granholm）在與記者的通話中透露了該項目的細節(jié)，她表示：“如果我們大規(guī)模部署這項技術(shù)，它就可以幫助我們在實現(xiàn)凈零排放目標的同時，仍能專注于部署更多
清潔能源。”
但是化石燃料巨頭西方石油公司的加入可能會引起爭議。該公司 CEO 維基·霍盧布（Vicki Hollub）在 3 月份的一次石油和天然氣
會議上表示，直接空氣捕獲將有助于“隨著時間的推移保護我們的行業(yè)”，這加劇了環(huán)保組織的擔憂，即“碳去除可能會讓石油公司繼續(xù)運營數(shù)十年”的事情將會被社會接受。
激進的平衡行為
直接空氣捕獲裝置通常依靠巨大的風扇吸入周圍環(huán)境里面的空氣，然后使用液體溶劑或固體吸收劑捕獲二氧化碳分子。它與防止排放物離開發(fā)電廠或工業(yè)設施的碳捕獲技術(shù)不同，但它們經(jīng)常被混淆。
考慮到人類已經(jīng)向大氣中排放了很多的二氧化碳，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，各國每年可能需要減少數(shù)十億噸二氧化碳才能控制氣候變化。而且這一切都是在徹底削減溫室氣體排放的基礎上進行的。
世界需要移除多少二氧化碳，將取決于我們增加多少、以及氣候的反應。但據(jù)一些人士估計到 21 世紀中葉，各國可能不得不集體每年減少約 100 億噸，只有這樣才能很好地阻止地球變暖超過 2℃。
這是一個令人望而卻步的數(shù)字。我們需要 1 萬個具有類似規(guī)模的 DAC 中心才能達到這一目標。研究人員和初創(chuàng)公司正在探索各種潛在方法來大幅提高碳去除率，包括改進植物以吸收更多的二氧化碳，在土壤和海洋中部署更多的吸收二氧化碳的礦物，以及掩埋或下沉生物質(zhì)。
但這些方法在可靠性、耐用性、可擴展性、環(huán)境危險、技術(shù)風險和成本方面的差異很大。
美國能源部支持的直接空氣捕獲工廠的優(yōu)點，是碳去除能力可靠且易于量化。只要處理得當，通過將捕獲的溫室氣體注入深層地質(zhì)井中，就可以永久安全地儲存。
然而，這種方法最大的問題是
價格昂貴。如今，去除和儲存一噸二氧化碳至少需要數(shù)百美元。即使成本如預期的那樣降至每噸 100 美元，每年去除 100 億噸也需要 1 萬億美元。
“這是一個只有聯(lián)邦政府才能支付的數(shù)字，”Breakthrough Energy 公司
碳管理政策經(jīng)理杰克·安德瑞森（Jack Andreasen）說。
美國能源部估計，僅美國每年就需要從空氣中清除或從植物中捕獲約 4 至 18 億噸二氧化碳，才能在 2050 年實現(xiàn)凈零排放的目標。
考慮到這些工作成本和規(guī)模，碳去除行業(yè)不太可能完全獨立，因為它幾乎沒有商業(yè)價值，尤其是當碳的最終用途是將其埋在地下時。
一些去除的二氧化碳可以在燃料、化學品和水泥等產(chǎn)品中重復使用，但每年最多 100 億噸。因此，碳去除需要作為一種公共產(chǎn)品得到支持，在很大程度上由政府資助、激勵或授權(quán)，只有這樣才能減輕氣候變化的危險。
這就是為什么美國能源部本周也證實，它正在打算花費 3500 萬美元購買碳去除技術(shù)，這些技術(shù)可能來自它正在幫助建立的 DAC 中心以及其他“符合其計劃目標”的地方。雖然目前聯(lián)邦政府的采購力度很小，但業(yè)內(nèi)人士希望這能成為一個更大項目的起點。
安德瑞森說，這“開創(chuàng)了美國政府成為世界上最大的二氧化碳購買者之一的未來”。
此次公告還揭示了即將為額外的碳去除方法提供資金的機會，包括那些依靠生物質(zhì)、礦物和海洋來捕獲溫室氣體的方法。
Carbon180 的政策主管薩沙·斯塔什維克（Sasha Stashwick）表示，實際上聯(lián)邦政府正在幫助支持直接空氣捕獲行業(yè)的發(fā)展。同時，聯(lián)邦政府也是該行業(yè)的客戶。這兩種身份對這類行業(yè)的發(fā)展都至關(guān)重要。
她說：“這是一個巨大的機會，可以定義成功的碳去除項目，并真正產(chǎn)生我們所需要的動力。”
碳去除中心
根據(jù)美國能源部的直接空氣捕獲中心計劃，其他早期項目獲得了高達 300 萬美元的資金，其中包括通用電氣公司為評估大休斯敦地區(qū)項目可行性而進行的研究；美國西北大學利用核能支持中西部地區(qū)
碳減排的倡議；以及 Fervo Energy 關(guān)于在猶他州西南部建立由地熱能供電的 DAC 設施的提案。
總部位于美國俄亥俄州的非營利研發(fā)公司 Battelle 將監(jiān)督路易斯安那州中心的開發(fā)?？偛课挥谌鹗康?Climeworks 和總部位于美國加利福尼亞州的 Heirloom 在碳去除方面采取了不同的技術(shù)方法，它們將作為該項目的技術(shù)提供商。
西方石油公司將與首批碳去除企業(yè)之一 Carbon Engineering 公司合作，在德克薩斯州開發(fā)一個 DAC 中心。這些公司已經(jīng)開始在該州富含石油的二疊紀盆地開發(fā)一個單獨的碳去除項目。
在這種情況下，一些被捕獲的溫室氣體將用于幫助從現(xiàn)有油井中釋放更多的化石燃料，這種做法被認為可以提高石油開采，但這也是一種有爭議的做法。
西方石油公司的一位發(fā)言人表示，根據(jù)客戶的偏好，該公司還有可能使用上述方法生產(chǎn)“凈零排放石油”，或為封存在地下的噸數(shù)提供碳去除信用。但在能源部支持的南德克薩斯州 DAC 中心捕獲的所有二氧化碳，都將被封存在地下。
環(huán)保組織批評了加強石油開采這一做法。它們指出，以此為目的來減少二氧化
碳排放只是為了釋放更多的化石燃料，這減緩了應對氣候變化的進展，并支撐了石油和天然氣公司繼續(xù)運營。
他們還擔心，如果油井泄漏、或者國家基礎設施也支持延長化石燃料發(fā)電廠壽命的話，那么DAC 中心可能會損害社區(qū)和環(huán)境。這些設施會持續(xù)排放其他污染物，而且排放點通常位于貧困或邊緣化的社區(qū)附近。
2022 年，美國相關(guān)部門宣布成立直接空氣捕獲中心的計劃后，氣候正義聯(lián)盟（Climate Justice Alliance）稱該計劃是“一場危險的賭博，將一些社區(qū)置于進一步的風險之中。”
該組織在早些時候的一份聲明中表示：“為了對全球二氧化碳濃度產(chǎn)生任何重大影響，（直接空氣捕獲）必須大規(guī)模推廣，這需要大量的水和能源，并引發(fā)了對該過程中使用的化學吸收劑有毒影響的擔憂。”
“一旦你花費了大量的能源來去除碳，你仍然會遇到如何處理它的問題，這會讓我們回到儲存或重復使用的固有問題上。”
石油和天然氣行業(yè)高管最近的聲明加劇了這種擔憂。西方石油公司的霍盧布在 3 月份的會議上表示，直接空氣捕獲技術(shù)“為我們的行業(yè)提供了在未來 60、70、80 年內(nèi)繼續(xù)運營的許可證，我認為這將是非常必要的。”
同樣，?？松梨?CEO 達倫·伍茲（Darren Woods）在接受 CNBC 采訪時稱該技術(shù)為“圣杯”。
但美國能源部官員強調(diào)，在這兩個新資助的中心所捕獲的二氧化碳將永久儲存在地下，并表示拜登政府的更廣泛目標是迅速擺脫化石燃料，減少整個國家的排放。
美國能源部還從一開始就強調(diào)，受資助項目的開發(fā)商將被要求與社區(qū)接觸，識別和解決潛在的環(huán)境危害，并培養(yǎng)當?shù)貏趧恿?。這兩個項目預計將創(chuàng)造約 4800 個就業(yè)機會。
美國能源部長格蘭霍姆說：“這些中心將幫助我們證明這項改變游戲規(guī)則的技術(shù)的潛力，讓其他人也能追隨它們的腳步。對我們來說，這就是‘拜登經(jīng)濟學’在行動：對我們的行業(yè)進行明智的投資，對我們的工人和社區(qū)進行明智的投入，自中而外、自下而上地建立美國的清潔能源經(jīng)濟。”
作者簡介：詹姆斯·坦普爾（James Temple）是《麻省理工技術(shù)評論》的能源高級編輯。他專注于可再生能源和利用技術(shù)應對氣候變化。此前，他是 Verge 的高級總監(jiān)、Recode 的副總編輯和《舊金山紀事報》的專欄作家。當他不寫關(guān)于能源和氣候變化的文章時，他經(jīng)常和自己的狗一起徒步旅行，或者拍攝加州風景的視頻。
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