新的二氧化碳捕获技术并不是对抗气候变化的灵丹妙药

根据最近一个主要的联合国报告，如果我们要限制温度上升1.5摄氏度，并防止气候变化的最灾难性的影响，我们需要到2050年减少全球二氧化碳的排放量，以净零，这意味着消除化石燃料的使用快 - 但坐垫过渡和偏移在目前没有替代可燃的领域，我们需要积极地去除大气中的二氧化碳。植树和野化是一个很大程度上但如果我们要防止气候崩溃，我们很可能需要进一步的技术援助。

因此，当最近有消息称加拿大碳工程公司利用一些著名的化学方法从大气中捕获二氧化碳，每吨的成本不到100美元时，许多媒体都称赞这一里程碑为a妙法。不幸的是，大局并没有这么简单。真正将平衡从碳源转移到碳汇是一件微妙的事情，我们的观点是，所涉及的能源成本以及捕获的二氧化碳的下游用途意味着碳工程的“子弹”绝不是魔法。

考虑到二氧化碳只占空气分子的0.04%，捕获它似乎是一个技术奇迹。但自18世纪以来，化学家们就开始小规模地进行这种实验，甚至可以利用当地五金店的供应来完成——尽管效率不高。

中学化学专业的学生都知道，二氧化碳与石灰水(氢氧化钙溶液)反应生成乳白色的不溶性碳酸钙。其他氢氧化物以同样的方式捕获二氧化碳。氢氧化锂是氢氧化锂的基础二氧化碳吸收剂其保持在阿波罗13活着宇航员，氢氧化钾等的捕获的CO 2，从而有效地，它可以被用于测量燃烧的物质中的碳含量。在后者的过程中使用的19世纪的设备仍然具有在美国化学学会的标志。

不幸的是，这已经不是一个小问题了——我们需要快速地捕获数十亿吨的二氧化碳。

碳工程技术是氢氧化物化学的最佳技术。在不列颠哥伦比亚省的试验工厂，空气被大风扇吸入，暴露在氢氧化钾中，二氧化碳与氢氧化钾反应生成可溶碳酸钾。这种溶液然后与氢氧化钙结合，产生固体和容易分离的碳酸钙，以及氢氧化钾溶液，可重复使用。

该过程的这部分费用相对较少的能量，其产品基本上是石灰石 - 但使碳酸钙的山没有解决我们的问题。尽管碳酸钙在农业和建筑用途，这个过程将是作为一个商业来源过于昂贵。这还不算对政府资助的碳储存实际的选择，由于氢氧化钙的数量庞大，将是必需的。是可行的，直接的空气捕获需求，生产浓缩的二氧化碳作为其产品，这两者都可以安全地存储或投入使用。

因此，固体碳酸钙被加热到900摄氏度以回收纯的CO 2。最后一步是需要能量的大量。在碳工程的天然气发电厂，整个周期产生CO2的半吨用于从空气中捕获每吨。该工厂没有抓住这个额外的二氧化碳，当然可以通过可再生能源的健康碳平衡供电 - 但如何处理所有捕获的气体遗体做的问题。

瑞士初创公司Climeworks正在使用类似的捕获二氧化碳来援助光合作用并提高附近温室的作物产量，但到目前为止，价格还远远没有竞争力。二氧化碳可以从其他地方采购，成本仅为碳工程公司100美元底线的十分之一。政府还有更廉价的方式来抵消排放:在排放源捕获二氧化碳要容易得多，因为那里的二氧化碳浓度要高得多。因此，这项技术很可能会引起高排放行业的兴趣，这些行业可能会受益于二氧化碳的环保认证。

包括运输和提炼这些额外石油的能源成本，以这种方式使用技术可能会增加净排放，而不是减少它们。

例如，在碳工程的捕捉技术的主要投资方是西方石油公司的主要用户提高原油采收率方法。其中一种方法是，通过增加井压和/或改善原油本身的流动特性，将二氧化碳泵入油井以增加原油的可回收量。然而，包括运输和提炼这些额外石油的能源成本在内，以这种方式使用技术很可能会增加净排放，而不是减少它们。

碳工程的另一个关键是its空气燃料技术，其中CO 2被转化成可燃液体燃料，准备再次燃烧。从理论上讲，这提供了碳中性燃料循环，条件是该过程的每个步骤是用可再生能源供电。然而，即使这种用法仍是从负排放技术相去甚远。

前景光明的替代方案即将出现。金属有机骨架是类似海绵状的固体，将相当于一个足球足球场的二氧化碳表面积挤进一块方糖的大小。使用这些表面二氧化碳捕集需要更少的能量 - 和公司已经开始探索自己的商业潜力。然而，大规模生产还没有得到完善，并在其持续的二氧化碳捕集项目的长期稳定性问题，意味着他们的成本高，还没有值得。

很少的机会，技术还处于实验室将在未来十年内准备好千兆吨规模的捕捉，通过碳工程Climeworks采用的方法是我们目前最好的。重要的是要记住，他们是远不完美是很重要的。我们将需要切换到二氧化碳捕集的更有效的方法，只要我们能够。碳工程创始人戴维·基思自己指出在美国，政策制定者对碳去除技术大肆宣传，到目前为止获得的研究资金“出奇地少”。

更广泛地说，我们必须抵制这样的诱惑，即把直接捕捉空气看作一颗神奇的子弹，使我们不必解决碳瘾问题。减少或中和碳氢燃料生命周期的碳负担可能是朝向负排放技术的一个步骤。但这只是一个步骤。在长期处于碳分类账的错误位置之后，现在是时候不再仅仅是收支平衡了。