两个世纪的燃烧化石燃料已经把更多的二氧化碳,一种强大的温室气体,比自然可以删除到大气中。二氧化碳积聚,它陷阱多余的热量接近地球表面,导致全球变暖。现在有这么多的二氧化碳在大气中,大多数场景表演结束排放仅是不够的稳定气候,人类也必须消除空气中的二氧化碳。

美国能源部新目标扩大规模直接空气捕捉,一个技术,利用化学反应捕获二氧化碳从空气中。而联邦基金用于碳捕获经常吸引了批评,因为有些人认为这是借口,化石燃料的使用继续,碳移除以某种形式可能会仍然是必要的IPCC的报告显示。技术去除碳机械在发展和操作一个很小的规模,部分原因是目前的方法是昂贵且耗费能源。但新技术今年被测试,可以帮助降低能源需求和成本。

我们问亚利桑那州立大学教授Lackner克劳斯直接空气碳捕获和存储的先锋,国家的技术和领导。

除直接碳是什么和为什么它认为有必要吗?

当我得到感兴趣的碳管理在1990年代初,是什么让我观察碳堆积的环境。需要自然几千年的二氧化碳的去除,我们在一个轨迹向更高的二氧化碳的浓度,超出人类经验的。

人类不能承受越来越多的多余的碳漂浮在环境中,所以我们必须把它弄回来。

并不是所有的排放量大来源,发电厂和工厂,我们可以捕获二氧化碳,因为它出来。所以我们需要处理排放的另一半——从汽车,飞机,热水澡而你气炉是将二氧化碳。这意味着把二氧化碳从空气中。

直接空气捕捉是如何工作的。

由于二氧化碳在空中迅速混合,不管在世界上二氧化碳——删除删除有相同的影响。所以我们可以把直接空气捕捉技术,我们计划使用或储存的二氧化碳。

存储的方法也很重要。储存二氧化碳仅60年或100年的不够好。如果100年后所有的碳是在环境中,所有我们所做的就是照顾好自己,和我们的孙子已经算出来了。与此同时,世界能源消费的增长速度每年2%。

直接空气捕捉的抱怨之一,除了成本,是能源密集型的。可以减少能源使用吗?

两大能源使用直接空气捕捉正在运行的粉丝画在空气中,然后加热提取二氧化碳。有一些方法可以减少能源需求。

例如,我们陷入了一个材料,吸引了二氧化碳在干燥和潮湿时释放它。我们意识到我们可以公开材料风能和负载与二氧化碳。然后我们可以让它湿释放的二氧化碳在某种程度上比其他系统需要少得多的能量。增加热量从可再生能源提出了创建二氧化碳压力更高,所以我们有二氧化碳气体与水蒸气混合纯二氧化碳,我们可以收集。

我们可以节省更多能源如果捕获是被动的,它不是必要球迷吹周围的空气;空气移动。

我的实验室是创建一个方法来这样做,机械的树木。他们高的垂直列盘涂上一种化学树脂,直径约5英尺,光盘相隔2英寸,像一堆记录。空气吹,圆盘的表面吸收二氧化碳。20分钟左右后,光盘是完整的,他们陷入一个桶以下。我们发送在水和蒸汽将二氧化碳释放到一个封闭的环境,现在我们有一个低压水蒸汽和二氧化碳的混合。我们可以恢复大部分的热量进入加热箱,所以加热所需的能量是很小。

通过使用水分,我们可以避免大约一半的能源消耗和使用可再生能源。这确实需要水和干燥的空气,所以它不会是理想的,但也有其他的方法。

二氧化碳可以长期安全存储,并有足够的这种类型的存储?

我开始工作在矿物封存的概念在1990年代,领导一群洛斯阿拉莫斯。世界可以把二氧化碳永久利用的事实,这是一个酸和某些岩石基础。当二氧化碳与矿物质,富含钙、反应它形成固体碳酸盐。通过矿化的二氧化碳像这样,我们可以存储永久几乎无限数量的碳。

例如,有很多玄武岩-火山岩冰岛与二氧化碳反应和把它变成固体碳酸盐在几个月内。冰岛可以卖证书的碳封存世界其它地区,因为它把二氧化碳世界其它地区。

也有巨大的地下水库从二叠纪盆地的石油产量在德克萨斯州。有大量的盐碱含水层。在北海,一千米以下的海底,能源公司Equinor已捕获CO2气体处理厂和存储每年一百万吨的二氧化碳自1996年以来,避免挪威的二氧化碳释放税。地下储存的数量,我们可以做矿物封存远远大于我们需要二氧化碳。问题是有多少能转化为储备。

我们还可以使用直接空气捕捉关闭的碳循环——这意味着二氧化碳重用,再次捕捉和重用,避免生产更多。现在,人们使用碳从化石燃料中提取能量。你可以将二氧化碳转化为合成燃料——汽油、柴油或煤油混合——没有碳的二氧化碳绿色的氢创建可再生能源。燃料可以很容易地通过现有的管道和船存储多年来,所以你可以产生热量和电力在波士顿一个冬夜使用能量收集西德克萨斯去年夏天的阳光。“合成”的满箱成本不多,它比电池更划算。

能源部设立一个新的目标削减二氧化碳的成本迅速去除每吨100美元,在十年内规模。会发生什么,这现实吗?

能源部是吓唬我,因为他们使它听起来像技术已经准备好了。忽视了30年的技术后,我们不能只是说有公司人知道怎么做我们要做的就是把它。我们认为这是一个新兴的技术。

Climeworks是最大的公司做直接捕捉商业,它出售的二氧化碳每吨约500美元到1000美元。这太贵了。另一方面,在50美元每吨,世界可以做到。我认为我们可以到达那里。

美国每年大约消耗700万吨的二氧化碳商人二氧化碳——认为碳酸饮料、灭火器、粮食筒仓使用它来控制谷物粉、爆炸危险。的平均价格是$ 60 - 150美元。所以100美元以下你有一个市场。

你真正需要的是一个监管框架,说我们要求二氧化碳放好,然后将从市场获取今天吨当量二氧化碳捕获吨二氧化碳。

你在哪里看到这种技术会在10年内?

我看到一个世界,放弃化石燃料,可能逐渐,但有一个授权捕获和储存二氧化碳长期。

我们的推荐是碳的地面时,它应该与平等的去除。如果你生产1吨的碳与煤炭、石油或天然气,需要把1吨。它不一定是相同的吨,但必须有一个证书的封存保证它已经放好,去年超过100年。如果所有碳认证从它来自地面的那一刻起,很难欺骗系统。

多么困难行业还是个巨大的未知数和社会将成为碳中性。这是鼓励这样的公司微软和条纹购买碳信用额和证书将二氧化碳和愿意支付较高的价格。

新技术需要十年或二十年来穿透,但是如果经济拉动,事情可以很快。在1951年第一个商用飞机是可用的。到1965年,他们无处不在。

Lackner克劳斯工程中心主任教授-碳排放,亚利桑那州立大学

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