有一天,你买的汽油可能会把它的传统追溯到直接从天空中抽走的二氧化碳,而不是从地面抽走的油。通过从大气中去除排放的二氧化碳并将其转化为新的燃料,加拿大一家公司的工程师们展示了一种可伸缩的、具有成本效益的方法,可以在不影响现有车辆的情况下,大幅减少交通运输的碳足迹。他们的研究发表在6月7日的《焦耳》杂志上。
”生成的二氧化碳通过直接空气捕捉可以结合封存碳移除,或者它可以使碳中性的生产碳氢化合物,这是一种低成本方法无碳能源如太阳能和风能和通道成燃料,可用于除去碳素交通行业,”第一作者David Keith说,创始人兼首席科学家的碳工程、加拿大二氧化碳捕获和清洁能源企业,还有哈佛大学应用物理和公共政策教授。
直接空气捕捉技术的工作原理和听起来几乎完全一样。巨大的风扇使周围的空气接触到一个水溶液,这个水溶液可以吸收二氧化碳。通过加热和一些常见的化学反应,同样的二氧化碳被重新提取出来,并准备继续使用——作为制造像燃料这样有价值的化学物质的碳源,或者通过选择的封存策略进行储存。这不仅仅是理论——不列颠哥伦比亚省的碳工程设施已经实现了二氧化碳捕获和燃料生成。
直接捕捉空气的想法并不新鲜,但成功地实现了一个可伸缩的、成本效益高的工作试验厂。之后进行一个完整的流程分析和处理数字,基思和他的同事们声称,实现直接空气捕捉有效的规模将花费大约94 - 232美元/吨的二氧化碳捕获,这是低端的估计范围高达每吨1000美元的理论分析。
这个价格点足够低,可以使用直接的空气捕捉技术来解决全球20%左右的碳排放问题,这些碳排放是由驾驶、飞行、卡车运输以及其他交通工具带来的。“太阳能和风能的电力是间歇性的;我们可以把这个能量直接从大太阳能或风能安装在大网站便宜并应用到回收,回收二氧化碳转化为新的燃料,”凯斯说,“使燃料易于储存和运输简化了集成可再生能源在能源系统的挑战。”
由此产生的燃料,包括汽油、柴油和喷气燃料,与现有的燃料分配和运输基础设施兼容。由于超低的生命周期碳强度,它们是减少重型运输和其他能源系统中要求很高且难以通电的部门碳排放的一条有希望的途径。
几个世纪以来,人类碳排放一直不受控制,这也意味着大气中的二氧化碳实际上是转化为新燃料的无限原料。碳工程公司的首席执行官史蒂夫·奥尔德姆补充说:“我们的空气不会很快耗尽。”“我们可以通过直接空气捕捉来收集二氧化碳,不断增加氢气的产生和燃料合成,并通过这种空气来减少燃料技术的排放。”
基思和奥尔德姆乐观地认为,他们通过使用标准的工业设备,以合理的成本实现了直接的空气捕捉,从而降低了扩大的风险。这意味着,所有的零部件都将转移到能够每天生产2000桶燃料的大型工厂——各工厂每年总计生产超过3000万加仑的燃料。这种植物的商业化将使直接的空气捕捉通过碳工程的空气和燃料通道将低成本的可再生能源与低碳交通燃料连接起来,从而减少交通排放。
凯斯说:“经过100人年的实际工程和成本分析,我们可以肯定地说,虽然空气捕捉不是什么神奇的廉价解决方案,但它是一种可行的、可建造的技术,可以在不久的将来生产碳中性燃料,并在长期内消除碳。”