明智的,性感和carbontech的陌生的世界
想象一下,走进一家超市,在那里你提供了一个新的蛋白质动摇的免费样品与秘密成分。After a few sips (the shake’s delicious, by the way), you learn the secret isn’t some new super-kale or the latest magical supplement — what you’re drinking is carbon dioxide that was once belched out of a steel mill smokestack.
这一天可能不会像遥远,你会觉得。
从空气中提取二氧化碳并将其转化为产品进行销售以获取利润的想法最近吸引了很多人的注意,甚至是几美元。近年来,从事碳捕获和利用(CCU)的初创企业(也称为carbontech)数量激增。这个圆形碳网络由XPRIZE基金会和Pure Energy Partners发起的一项新的非营利性倡议,旨在促进CCU的更多投资和商业活动,已经跟踪了250多家公司。
“有一个巨大的产品范围,我们可以使二氧化碳的那样,” Marcius Extavour,NRG的COSIA碳XPRIZE的执行董事,告诉GreenBiz。“那么问题变成了:哪些是最容易做出哪些是高性价比的,哪些居然会具有较低的碳足迹,如果你做出来的二氧化碳???”
该初创公司正在开拓一些技术进一步沿着市场的发展比其他人,与商用阶段已经屈指可数(最明显的是那些能够丰富混凝土)。有些人比其他人更碳减排潜力,因为他们设想可以使用更多的二氧化碳和/或锁定它带走的时间更长,而一些具有较大的总的市场潜力。的CO2工业产品可以使用量,例如,比市售产品的显著更大。有一个巨大的产品范围,我们可以让二氧化碳出。所以后来这些问题变成了:哪些是最容易做?哪些是划算?
总之,麦肯锡公司估计,到2030年,基于二氧化碳的市场 - 包括建材,塑料,燃料,食品和纺织品 - 可能是$ 800十亿和1万亿$之间的价值。
围绕扩大市场规模的紧迫感也越来越强烈,这是有充分理由的。我们目前还没有走上限制全球供暖的轨道,这可能会带来灾难性的后果,模型显示,这样做需要的不仅仅是减少当前的排放。它需要“负排放”
全球碳计划项目,与适当的激励,到2030年整体基于二氧化碳产业可以捕捉并投入使用CO2约等于15当前的全球排放量的百分之一。
所有这些都在推动对太空的投资,尽管获得资金仍然是一个主要挑战。大型瑞士水泥和混凝土公司拉法基豪瑞(LafargeHolcim)等企业正与CCU初创公司合作,并提供资金,比尔盖茨(Bill Gates)等投资者也是如此。而政府的激励措施,如美国去年通过的“45 Q”税收抵免,可能有助于刺激进一步投资。
凭着一点想象力,产品的范围似乎是无限的。这是因为理论上,捕获的二氧化碳可以用来生产目前由化石燃料成分制成的任何东西。实际上,所有涉及我们日常生活的东西,不是来自植物、动物或矿物的,都含有化石燃料。
这包括用胶,如玩具,计算机,汽车和牙刷作出的任何产品;沥青,用来制造道路和在轮胎中的合成橡胶;化肥,农药,除草剂,清洁剂,油漆等;合成服装材料,从氨纶锻炼裤子尼龙夹克;更何况网球拍,马桶座,吉他弦,冰柜,一次性尿布,黑胶唱片,口红,摩托车头盔,当然,凡士林。有了正确的激励机制,到2030年整体基于二氧化碳产业可以捕捉并投入使用CO2约等于15当前的全球排放量的百分之一。
用废弃的二氧化碳代替化石燃料在所有情况下都没有意义。有时还有更好的替代品,比如完全淘汰一种产品,或者用植物成分取代石油成分,就像许多洗发水、乳液和化妆品制造商已经做的那样。
该做或可能是有意义的产品,以下四类 - 建材,液体燃料,先进材料和食品 - 并不代表目前的潜在二氧化碳市场的最大份额。就规模而言,工业化学品和持久的塑料目前的市场将远远比说,先进材料更大。然而,每个类别具有独特的潜力,使得它引人注目。
制作混凝土强,如果不性感
当人们在具体的解释CO2,在某些时候,他们会承认,没有人愿意谈具体。这不像在屋顶或性感像特斯拉太阳能电池板进行访问。然而,正如Extavour所说的那样,“混凝土听起来枯燥的,但它是地球上最大的原料市场之一。”
事实上,当谈到卷,碳减排潜力,技术和市场的成熟度,具体为王,手下来。它代表了在短期内广泛使用CO2的最好的前景,因为建筑施工和基础设施在世界各地使用的是巨额。
它是这样一个大的行业,水泥生产,混凝土的主要成分,是负责全球温室气体排放量的大约8%。这也意味着这个行业有其自身潜在的CO2源,所以它可以关闭碳循环。而当你注入CO2转化为具体的,它保持永远存在,使得二氧化碳的几个用途,实际上是碳负性的这一个。
"The whole reason to trap the CO2 in the concrete is to keep it from going into the atmosphere, but it also gives benefit to the concrete as well by making it stronger and more durable. It’s not just a straight up cost," Brett Henkel, vice president of strategic accounts and government affairs forInventys热能技术告诉GreenBiz。
温哥华的一家初创公司Inventys正在不列颠哥伦比亚省与LafargeHolcim和法国道达尔能源公司合作一个CCU试点项目。该项目预计在2020年底投入运行,将是世界上第一个通过捕获和再利用水泥厂的二氧化碳来关闭碳循环的项目。这个行业有其自身潜在的CO2源,所以它可以关闭碳循环。
其他建筑材料,如钢材和墙板,有一些相同的特点混凝土 - 大全球市场,显著碳排放和潜力,锁定好CO2。但是CCU技术的商业化是沿混凝土进一步,与公司,如加拿大CarbonCure和新泽西州为基础的Solidia技术同时也是拉法基豪瑞的合作伙伴,已经在为商业市场服务。
CarbonCure的技术是在加拿大,美国和亚洲的150个多家混凝土搅拌站。基于舍-诺瓦公司用途从各种工业场所并注入它变成一个混凝土搅拌机,其中所述CO 2化学与水和钙反应以形成固体碳酸钙捕获液化CO 2。由于CO2,使混凝土更强大,它可以使用较少的水泥,这进一步降低了碳排放量,并带来了与传统的水泥线的成本,该公司表示。眼下,它的碳减排比较小,5%-10%,但最终CarbonCure旨在开发碳中性混凝土。
以有罪了飞
不像建材,基于二氧化碳的燃料是不负碳,因为二氧化碳被再次释放时所使用的燃料时。然而,基于二氧化碳的燃料可以帮助移动航运和航空碳中和(从方程式去除汽车行业,因为它已经开始过渡到电动汽车)。
总部位于苏黎世的公司Climeworks,鹿特丹SkyNRG,加拿大的碳工程全球恒温和LanzaTech在美国,所有这些国家都开发了燃料的CCU技术,为减少航空二氧化碳排放提供了另一种选择。
碳工程,其通过捕获CO2的废物用氢气从水混合,使液体燃料,似乎已经采取了通过开发潜在成本竞争力的方法,使碳中性的汽油,柴油或喷气燃料的CCU空间的一个重要步骤。
由大卫基思,应用物理专业的哈佛教授创办,启动已经运行在不列颠哥伦比亚省的一个试点项目自2015年到2018年,该项目的设计和工程费用分别发表在杂志焦耳。该公司设法保持低于100 $的成本每吨二氧化碳从大气中通过使用现有的工业流程,以扩大规模。直到现在,CO2脱除,或什么作为的成本“直接气俘”,被认为是至少每吨$ 600。
下一步是让许多生产成千上万的无碳燃料的桶的按比例增加的植物,以进一步降低成本,多为太阳能和风能的成本已经大幅下降,在过去几十年的规模已经上升。
珍妮弗·霍姆格伦,LanzaTech的创始人说,她的公司的燃料时,在商业规模生产也可以是成本竞争力与传统的喷气燃料。下一步是让许多生产成千上万的无碳燃料的桶的按比例增加的植物,以进一步降低成本。
“不过,我们认为需要激励最初弥合价格差距,”她告诉GreenBiz。“在5到10年,作为燃料成为有竞争力的单独的激励可以相应地调整了。”
在2018年,从奥兰多商业维珍飞行伦敦盖特威克跑由LanzaTech,它使用不仅回收CO2的废物,但此类来源如城市固体废物,工业有机废物和农业废物,随着也循环温室气体排放产生的燃料改革沼气。兰扎说,它可以产生在英国,每年喷气燃料的高达1.25亿加仑的燃料维珍航班离开英国了100%,回收近100万吨的二氧化碳排放。
这两种碳工程Climeworks已经开发出一种直接的空气捕获系统,该系统由环境空气中的二氧化碳拉,而不是烟囱。总部设在卡尔加里炭工程在六月宣布,从加拿大政府,这对传来的来自私人投资者,如盖茨和主要的石油和天然气公司,如必和必拓,雪佛龙公司和西方石油公司7000万$的高跟鞋$ 19日万美元的投资。去年年底,Climeworks表示,它已获得30多万元从现有的和新的私人投资者和苏黎世州银行,带来5000万以上的$资金总额$。
Climeworks及其合作伙伴SkyNRG与鹿特丹海牙机场(Rotterdam The Hague Airport)合作启动了一个试验项目,以测试其二氧化碳燃料的商业可行性。该试点项目将从2021年开始,使用从机场航空公司排放的废气中捕获的二氧化碳,目标是每天生产1000升航空燃料。
关于市场对基于二氧化碳的燃料警告:他们有来自生物燃料的竞争。飞机已经飞从植物生物质制成的可再生燃料,如甘蔗,草或棕榈油,甚至动物粪便的产品。
坚固,更轻,很好,很酷
碳材料 - 石墨烯,碳纳米管,碳纤维 - 从CO2制成仍在开发的早期阶段,和制造它们是昂贵的,因为它依赖于用于转化的电化学过程。然而,对于这些材料最终的市场潜力是巨大的 - 石墨烯是一种高效的电导体和已知的最强的材料之一;碳纳米管电池,电子产品,体育用品和更多的使用;碳纤维(由碳纳米管制造)可以在航空航天,能源,混凝土,汽车和体育用品地使用。
工程上的微小的规模,并在米或纳米,有时只是一个单一的原子的十亿分之一测量厚,因为它们是非常强和光这些材料部分非常有价值的。他们可以通过制造汽车和飞机更轻提高燃油效率,提高风力涡轮机的性能,并提高锂离子电池的容量。根据市场营销,碳纤维也使得高性能运动器具,如自行车和网球拍,“冷”和“性感”。
虽然CO2在这些产品中使用的量小,他们是耐用,这意味着二氧化碳可以在他们继续锁定了很长一段时间。
加拿大C2CNT公司是碳XPrize的最终入围者,它已经找到了一种生产碳纳米管的方法,这种方法比通常的方法便宜100倍。它的技术使用低成本的镍和钢电极以及低电压电流,从烟气中制造出比铜导电性更好的碳纳米管。这些纳米管每吨价值超过10万美元,可用于钢铁、铝、纺织、陶瓷和水泥生产商,以及电子、包装、制造和建筑业。
没有甜点,直到你吃你的CO2
最后但并非最不重要的,回到那个高蛋白饮品。芬兰的一家名为太阳能食品已经开发出一种利用可再生能源和二氧化碳来生产一种看起来像小麦粉并且含有50%蛋白质的成分的工艺。该公司计划于2021年开始商业化生产,其目标是在生产食品的同时避免农业对环境造成的巨大影响。
通过发酵制成的食物,如啤酒或实验室培育的肉类,依赖于向微生物提供植物糖。新工艺用碳取代了那些糖。该方法使用通过在生物反应器电解太阳能分解水,产生氢气,可以给微生物能量,因为它们可以供给碳。该微生物产生多数民众赞成由大约20%-25%的碳水化合物,5%-10%的脂肪和50%蛋白质的食物。
因为它完全从农业断开,新的蛋白粉,Solein,自称是100倍以上的气候友好比任何动物,甚至植物为基础的替代品。它可以产生每亩比大豆产量的10倍以上可用蛋白,该公司表示。通过发酵制成的食物,如啤酒或实验室培育的肉类,依赖于向微生物提供植物糖。新工艺用碳取代了那些糖。
当它开始出现在杂货店时——如果一切按计划进行的话,在未来两年内——它将不再是粉末状的,而是作为蛋白质奶昔或植物酸奶等产品的一种成分。这在一定程度上是因为它对消费者来说可能是最可口的,但袋装的二氧化碳面粉可能得不到那么多的认可。对于那些以植物为基础的肉类公司,比如专注于环境的不可能食品公司来说,这可能是进一步缩小其环境足迹的一种方式。
消费者如何从废CO2作出回应的食物是一个大的和有趣的问题。“这不只是一个技术的故事,它不只是一个创业故事,这是一个社会的故事,也因为消费品是什么人喜欢和不喜欢,这是相当重要的,” Extavour说。
Extavour还认为,利用二氧化碳生产消费品很重要,即使其产量远不及工业产品,因为有机会提高人们的认识,并将人们与脱碳努力联系起来。
“这是有可能的方式为个人消费者采取气候行动或持续从事品牌和零售商,”他说。竞彩足球app怎么下载