碳移除技术

过去谈气候变化,最常见的思路是:
少排一点二氧化碳。
少烧煤。
多用太阳能。
多开电动车。
但现在越来越多科学家和企业开始讨论另外一件事情:
如果过去已经排到空气里的二氧化碳太多了,能不能把它重新拿出来?
这就是:
Carbon Removal。
碳移除。
它和传统“减排”最大的区别是:
减排是在说:
不要再排进去。
碳移除是在说:
已经排进去的,也想办法拿出来。
为什么现在越来越多人开始认真谈碳移除?
原因其实很现实。
有些行业很难做到完全零排放。
比如:
航空。
水泥。
钢铁。
农业。
即使未来电动车、太阳能和风能继续快速发展,世界仍然可能存在一部分很难消除的排放。
所以如果最终想达到:
Net Zero
净零排放,
可能就需要用碳移除来抵消剩下的部分。
英国气候变化委员会最近在讨论航空减排时,就明确把Engineered Carbon Removal列为未来可能需要的重要工具之一。
最直接的方法:从空气里抓CO₂
最容易理解的一种技术叫:
Direct Air Capture。
直接空气捕集。
原理很简单:
让大量空气经过特殊材料。
这些材料会吸收CO₂。
然后再通过加热或其他方式把CO₂释放出来。
最后:
压缩。
运输。
注入地下储存。
听起来很简单。
但最大的难题是:
空气中的CO₂浓度其实非常低。
大约只有万分之几。
所以要从空气里抓一吨CO₂,需要处理非常大量的空气。
这意味着:
能耗高。
设备大。
成本也很高。
所以科学家开始寻找更多“自然放大”的方法
碳移除并不只有Direct Air Capture。
英国政府支持的SeaCURE项目甚至在研究:
从海水里提取CO₂。
因为海水中的CO₂浓度大约是空气中的150倍。
项目计划先把海水中的CO₂释放出来并捕获,再让处理后的海水重新从空气中吸收CO₂。
这个思路很有意思。
不是直接处理整个大气。
而是利用:
海洋本身和空气之间不断交换二氧化碳。
还有一种方法更加“土”:把石头磨碎撒到农田里
这叫:
Enhanced Rock Weathering。
增强岩石风化。
自然界中的岩石本来就会慢慢和空气中的CO₂发生化学反应。
只是这个过程非常慢。
如果把特定岩石磨成很细的粉末,
再撒到农田里,
反应面积变大,
理论上就可以加快吸收CO₂。
最近Google刚刚签署了自己迄今最大的Carbon Removal交易之一。
项目位于巴西南部,
计划在超过20万公顷土地上应用增强岩石风化技术,同时减少稻田甲烷排放。
目标之一是到2040年产生100万吨级的碳移除信用。
这说明大型科技公司已经不只是:
买太阳能。
它们开始直接购买:
“从大气里移除多少吨碳”
这种服务。
为什么科技公司特别积极?
一个很重要的原因就是:
AI。
AI数据中心需要大量电力。
Google、Microsoft、Meta等公司本来都设定了雄心很大的气候目标。
但随着AI算力快速扩张,
能源需求也在增加。
这让一些科技公司的实际排放变得更难下降。
于是它们开始同时做两件事情:
第一:
增加清洁能源。
第二:
购买Carbon Removal。
这其实透露出一个现实:
未来有些公司可能发现,
单靠“减少排放”已经不够。
还需要:
主动把一部分碳拿回来。
碳移除可能变成一个新的商品市场
最有意思的是:
“移除一吨CO₂”
本身可能逐渐变成一种可以交易的商品。
加拿大最近就宣布,要建立新的Carbon Removal市场框架,让本国碳移除企业能够通过《巴黎协定》框架进入国际碳市场。
未来一家公司可能购买:
1000吨。
10万吨。
100万吨。
经过认证以后,
这些碳移除量就可以用于部分气候目标。
这可能催生一个新的产业:
不是卖电。
不是卖石油。
而是:
卖“负排放”。
但这个行业现在最大的挑战还是:太贵
目前很多高质量碳移除项目的成本仍然很高。
有些甚至达到:
数百美元一吨CO₂。
而全球每年排放的CO₂是:
几十亿吨级别。
所以如果成本不能大幅下降,
这项技术很难真正规模化。
Google最近支持的巴西项目也明确希望把成本进一步压向:
每吨100美元以下。
这个数字很重要。
因为只有碳移除真正从:
昂贵的实验项目
变成:
可以大规模采购的工业服务,
市场才可能真正起来。
另一个问题是:怎么证明“真的移除了”?
假设一家公司说:
我帮你移除了1000吨CO₂。
你怎么确认?
如果是把CO₂注入地下,
相对容易测量。
但如果是:
种树。
改良土壤。
岩石风化。
海洋吸收。
事情就复杂很多。
需要回答:
碳到底存了多久?
会不会几年以后又释放出来?
如果没有这个项目,本来会不会自然发生?
所以碳移除真正核心的一个词是:
MRV。
Measurement。
Reporting。
Verification。
测量、报告和验证。
未来谁能提供可信的MRV,
可能和谁能真正捕获CO₂一样重要。
这和“碳抵消”并不完全一样
过去很多企业购买Carbon Offset。
例如:
保护一片森林。
支持可再生能源项目。
然后声称抵消了自己的排放。
但这个市场长期存在很多争议。
因为有些项目很难证明:
如果没有这笔钱,森林真的会被砍吗?
这就是所谓:
Additionality。
额外性。
真正的Carbon Removal更严格。
它要求:
二氧化碳真的从大气中被移走。
所以未来碳市场很可能越来越重视:
Removal
而不是简单:
Avoided Emissions。
未来可能出现真正的“碳处理厂”
想象几十年以后,
工业社会可能出现一种今天很少见的基础设施。
我们有:
垃圾处理厂。
污水处理厂。
发电厂。
未来可能增加:
Carbon Removal Plant。
它的唯一工作就是:
从空气、海水或者工业过程里捕获CO₂,
然后把它稳定储存起来。
这听起来很奇怪。
但其实逻辑和污水处理非常相似。
工业社会产生污染以后,
最终必须有人:
负责处理。
最后
过去两百年,
工业文明一直在做一件事情:
把地下的碳挖出来。
烧掉。
然后排到空气里。
未来我们可能不得不建立一个反向产业:
把空气里的碳重新拿出来。
这显然不是最理想的方法。
最便宜的CO₂,
永远是:
一开始就没有排放的那一吨。
但如果世界最终无法把所有排放都降到零,
那么Carbon Removal可能会变得越来越重要。
也许未来我们会发现:
能源产业最大的任务之一,
不仅是生产:
更多清洁电力。
还包括发展一种今天刚刚起步的新产业:
清理过去留下来的碳。
如果这个行业真的发展起来,
“碳”本身可能第一次从一种:
看不见的废物
变成一种:
需要被测量、运输、处理和永久储存的工业对象。
这可能是未来几十年气候产业最值得观察的方向之一。
本文仅为个人对于Carbon Removal、气候科技和未来工业发展的观察。