不切实际的想法？
“直接空气捕获”的科学原理很简单 ， 目前已有若干方法可以做到这一点 。 Carbon Engineering公司的系统是利用风扇 ， 将二氧化碳含量为0.04%的空气经过滤器吸入氢氧化钾溶液中 。 氢氧化钾是一种腐蚀性化学物质 ， 俗称苛性钾 ， 可用于制造肥皂及其他含钾的化学物质 。 氢氧化钾从空气中吸收二氧化碳后 ， 溶液通过管道输送到另一个反应室 ， 与氢氧化钙（建筑用石灰）混合 。 这些石灰会吸收溶解的二氧化碳 ， 形成小片的石灰石 。 将这些石灰石薄片筛掉之后 ， 剩余物质被输送至第三个反应室——称为分解炉——进行加热 ， 直到分解释放出可被被捕获并储存的纯二氧化碳 。 在每个阶段 ， 剩余的化学残留物都会在过程中被回收 ， 形成一个封闭的、不断重复的反应 ， 不产生任何废料 。
在全球碳排放持续上升的背景下 ， 如果没有这样的干预措施 ， 想要实现1.5摄氏度的气候目标将极为困难 。 阿杰伊·甘比尔是帝国理工学院格兰瑟姆气候变化研究所的高级研究员 ， 也是2019年一篇关于DAC如何缓解气候的论文作者之一 ， 他说：“如果没有直接空气捕获 ， 就可能发生各种各样难以预料的情况 ， 我们将很难实现巴黎协定的目标 。 ”
IPCC确实提出了一些不依赖于直接空气捕获的气候稳定模型 ， 但这些模型对于能源效率提高和人类行为改变意愿的假设太不切实际了 。 我们已经过了需要减排的阶段 ， 未来将越来越依赖DAC 。
直接空气捕获远非从大气中提取碳的唯一方式 。 我们也可以通过改变土地使用方式来自然除碳 ， 比如恢复泥炭地 ， 或者种植森林——这也是最普遍的做法 。 但些过程都十分缓慢 ， 而且需要大量宝贵的土地 。 据估计 ， 如果新种植森林的面积与美国相当 ， 那么在这一过程中 ， 食品价格将推高5倍 。 就树木而言 ， 它们对碳的去除效果是有限的 ， 因为树木最终会死亡并释放出所储存的碳 ， 除非可以在一个封闭的系统中进行砍伐和燃烧 。
如果不依靠植物 ， 而是使用诸如DAC这样的技术来去除二氧化碳 ， 面临的挑战同样巨大 。 甘比尔在论文进行了计算 ， 发现如果要追上目前全球二氧化碳排放——每年360亿吨——的步伐 ， 就需要建造3万个大规模的DAC工厂 ， 是今天世界上运行的燃煤电厂三倍还多 。 每个DAC工厂的建设成本将高达5亿美元 ， 总成本可高达15万亿美元 。
每一个这样的碳捕获设施都需要配备大量的溶剂来吸收二氧化碳 。 在一座足够大的DAC工厂中 ， 如果捕获100亿吨二氧化碳 ， 将需要大约400万吨氢氧化钾 ， 这相当于全世界氢氧化钾年供应量的1.5倍 。
当数以千计的DAC工厂建成之后 ， 其运行也需要大量的电力 。 如果这是一个每年吸收100亿吨二氧化碳的全球性产业 ， 那么将消耗100艾焦（10^18焦耳）的能量 ， 约占全球总能源的六分之一 。 这些能量中的大部分都用于将分解炉加热到大约800摄氏度 ， 而这对单一电源而言要求太高了 ， 因此每个DAC工厂都需要配备燃气炉 ， 以及现成的天然气来源 。
成本问题
从空气中捕获1吨二氧化碳的成本估计值相差很大 ， 从每吨100美元到1000美元不等 。 多数估计数据过于悲观 ， 希望寄托于在相关的工业过程广泛应用之后能降低成本 。
一个更大的问题是寻找投资 。 从商业角度来说 ， 拯救世界其实是一件很难推销的事情 ， 这似乎很令人难以置信 。 不过 ， 直接空气捕获确实带来了一项有价值的商品：数千吨压缩二氧化碳 。 这些二氧化碳可与氢结合 ， 制造合成碳中性燃料 ， 可以出售或在分解反应室的燃气炉中燃烧（在那里排放的气体将被捕获并再次循环） 。
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