从德克萨斯州西部干旱的灌木丛中升起的是世界上最大的从大气中去除多余二氧化碳(CO2)的项目,这一探索被称赞为有助于避免气候灾难的必要条件。该项目现在已经获得了拜登政府的资助,尽管批评者攻击它是化石燃料行业支持的分散注意力的项目。
在美国,建立巨大的风扇来吸收大量的空气,并从其中去除导致地球升温的碳——这一过程被称为直接空气捕获(DAC)——的支持者正在享受他们迄今为止最伟大的突破。今年6月,在德克萨斯州的埃克托县,仪式用的铲子被投入泥土中,标志着一个名为Stratos的10亿美元项目的启动,该项目的目标是在2025年全面投入运营后,每年从大气中去除50万吨二氧化碳。
这个占地65英亩(26公顷)的项目将由管道、建筑和风扇组成的庞大网络来过滤空气中的二氧化碳,然后将其注入地下岩层。在奠基仪式上,加拿大碳工程公司(Carbon Engineering)副总裁洛里·格特雷(Lori Guetre)严肃地将其比作阿波罗13号登月任务。
“这一次,地球出现了一些严重的问题,它需要最聪明的头脑,”格特雷说,并补充说,“世界正在注视着我们,指望着我们……球队克服困难的意志是安静、稳定和坚定不移的。”
继这一里程碑事件之后,今年8月,拜登的能源部门宣布,将向两家工厂提供12亿美元,其中一家是碳工程公司在德克萨斯州南部的单独合资企业,作为DAC“中心”,帮助启动美国的碳去除行业,同时从大气中清除200多万吨二氧化碳。美国能源部长詹妮弗?格兰霍姆(Jennifer Granholm)表示,联邦政府将选择另外两个碳排放中心,这是一项35亿美元努力的一部分,旨在帮助创建一个“对应对气候变化至关重要”的碳排放市场。
减排如此大量二氧化碳的承诺是直接空气捕捉行业迈出的一步,该行业仍处于萌芽阶段,规模较小,在遏制日益恶化的气候危机方面的能力尚未得到证实,尽管希望和资金都倾注于此。“现在是去除碳的一个非常重要的时刻,特别是对直接空气捕捉来说,”致力于一系列不同碳去除方案的非政府组织Carbon180的执行董事艾琳·伯恩斯(Erin Burns)说。
“大气中有太多的二氧化碳。人们已经感受到了气候变化的影响。我们需要解决遗留排放问题,直接空气捕获可以在这方面发挥重要作用。”
但一些气候活动人士认为,DAC充其量是与更迫切的减排需求无关,代价高昂,最坏的情况是化石燃料行业为维持其污染现状而采取的一种玩世不恭的策略。Stratos项目最终归西方石油公司(Occidental Petroleum)所有,这家美国石油公司上个月以11亿美元收购了Carbon Engineering,并将除碳视为该行业的一种未来保障。
“我们相信,随着时间的推移,我们的直接捕集技术将有助于保护我们的行业,”西方石油公司首席执行官维姬·霍尔卢布(Vicki Hollub)在3月份的一次行业会议上表示。“这给了我们行业一个许可证,可以继续运营60、70、80年,我认为这是非常需要的。”
虽然西方石油公司坚持认为,在德克萨斯州捕获的二氧化碳将被储存在地下,并作为一种碳信用体系供其他公司购买,但该公司也将自己标榜为所谓的“净零石油”的典范,即将去除的二氧化碳注入岩层,以排出天然气和石油,供进一步开采。
“我们将付钱给一家石油公司,让他们把垃圾从地下抽出来,然后再付钱给他们把一些重新放进去——很明显,这不是一个气候解决方案,”Jonathan Foley说,他是Project Drawdown的执行董事,该组织致力于应对气候紧急情况。
“这太愚蠢了。如果你只是把美元埋起来,那就说得通了。这给了大型石油公司几十年的时间来宣传一个虚假的解决方案,这样他们就不必今天就停止污染;这是一场巨大的洗绿运动,我们都上当了。”
Foley说,拜登政府将有理由花费较少的资金来帮助学术界研究直接的空气捕获,以帮助清除来自混凝土和钢铁制造或航空等来源的顽固持续排放。
但他表示,向石油公司提供公共资金进行此类投资是“不合情理的”,这让人想起了对碳捕获和封存的支持,这些支持大多是徒劳的——从发电厂和其他工业设施的源头捕获排放的努力,尽管在国会得到了两党的支持,但未能流行起来。
Foley说:“当涉及到向大型行业投入资金以进行从未大规模演示的事情时,突然之间就有了大量资金。”“这部电影我已经看过很多次了。这显然符合石油巨头的策略,用公共资金来补贴这一点是疯狂的。”
碳捕获植物示意图
科学家们估计,为了避免突破危险的全球变暖阈值,必须从大气中清除的碳量,与目前正在发生甚至计划中的实际碳清除量之间存在着巨大的差距。
人类活动,主要是通过燃烧煤炭、石油和天然气,每年产生约360亿吨二氧化碳排放量。尽管气候危机迫在眉睫,但考虑到近年来排放量的增长,要想避免热浪、洪水、干旱和其他影响的严重升级,实现快速、大规模的减排——在这个十年里减少多达五分之一——的可能性微乎其微。
根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的说法,这一缺口意味着,要想避免比工业化前时代升温2摄氏度,以及各国已经同意的1.5摄氏度的升温,几乎所有可行的方案都需要直接从大气中去除大量二氧化碳。为了确保有机会实现这些目标并实现净零排放,到2050年,每年可能需要消除多达100亿吨的二氧化碳,这是美国年总排放量的两倍。
“二氧化碳的去除对实现净零排放至关重要,”政府间气候变化专门委员会(IPCC)工作组副主席Diána ürge-Vorsatz去年说。政府间气候变化专门委员会表示,这可以通过多种方式实现,比如大面积植树造林,因为树木是最原始、最好的二氧化碳清除剂,或者通过一种叫做碳捕获和储存的生物能源(也被称为Beccs),它包括燃烧树木和其他植被获取能量,并在它们逃逸到大气中之前捕获由此产生的排放物。
但是,这些替代方案的问题——比如需要大量土地,以及由于野火威胁日益增加而导致的树木“损失”碳的不确定性——只会增加DAC的吸引力,尽管它仍处于起步阶段。今天,全世界只有18个设施从空气中去除碳并将其储存在地下,每年捕获的二氧化碳不到1万吨,这相当于几百个美国人的碳足迹。
Climeworks等公司在冰岛的工厂一直处于领先地位,而Carbon Engineering则表示,它可以在10年多一点的时间内实现1亿吨二氧化碳的去除,这些公司仍然乐观地认为,这种平衡将迅速改变。与此同时,谷歌(Google)母公司Alphabet和麦肯锡(McKinsey)等企业也开始自己购买碳去除技术。
为了实现这一目标,碳工程公司需要建造几十个新设备,将空气推过含有氢氧化钾溶液的表面,氢氧化钾溶液与二氧化碳分子发生化学反应,将它们从空气中分离出来,并以碳酸盐的形式将它们困在液体溶液中。
这将需要大量的资金和大量的技术提升,即使只是在碳债务上略有减少。Foley说,Stratos设施本身将减少“世界上大约260秒的排放,如果他们每年能做到这一点的话”。“这个东西还没有准备好进入黄金时段。”
伯恩斯认为,到2050年,仅靠直接的空气捕获就不太可能消除每年所需的100亿吨二氧化碳。他补充说,DAC仍有“一百万个问题”,比如它需要多少能源,以及社区对二氧化碳在地下储存的地点和方式的环境正义问题。
“但我认为,我们已经看到,直接空气捕捉可以成为许多不同人士支持更大规模气候行动的切入点,”她说。“这是关于投资一系列碳去除解决方案。人们有一种需要在减排方面迎头赶上的感觉,因为我们在减排方面已经落后了。”