神奇的「捕碳」新科技，会是一门好生意吗？

发布时间：2021-10-07 15:24:02来源：极客公园

到2030年，碳清除技术市场将蓬勃发展而且更多样化

来源：极客公园前沿社（ID：GeekParkFrontier）

编辑：余不昧&flaash

去年1月，微软宣布要在2030年实现碳负排放，到2050年，从大气中消除自1975年公司成立以来所有的碳足迹，包括直接排放或因用公司用电产生的排放。这个计划的挑战性大到被称作微软的「登月计划（moonshot）」。

联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）也曾提出：要将全球变暖限制在比工业化前水平高1.5°C的范围内，二氧化碳排放清零是不够的，还需要从大气中去除现存的二氧化碳。

根据IPCC和麦肯锡的说法，到2030年和2050年分别需要清除1.6-3.0Gt（1Gt=10^9吨）和5-10Gt二氧化碳。这个任务非常艰巨，特别是去年全球清除的二氧化碳仅有40吨。

但好消息是碳清除这类技术已经吸引了更多人的注意，碳清除领域的新技术突破和投资增长已经在加速，「零碳」时代或许也没那么遥远。

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碳清除领域的机会格局

一般来说，碳清除的基本方法可以分为两大类：自然气候解决方案和碳清除负排放技术。自然气候解决方案是利用生物过程提高对二氧化碳的消耗，并在森林、土壤或湿地中储存起来，因此解决方案是种植森林、土壤封存等；碳清除负排放技术是直接从空气中去除碳。

碳清除市场的机会在于，前途广大而且并不是赢家通吃，因为目前各类解决方案的价格和质量之间存在权衡：

碳清除解决方案分类及成本（FromGoldmanSachs,VividEconomics）

成本最低的解决方案往往具有负面属性，比如尽管种植森林是当今成本最低的碳清除解决方案，但它的持久性较低，尤其是在野火多发地区。而直接空气碳捕获和储存（Directaircaptureandstorage），简称DACS技术可以近乎永久性的去除二氧化碳，同时还可以捕获可利用的商品二氧化碳，但目前成本不大合算。

因此很多新兴碳清除技术也在想方设法降低投入成本。例如，美国碳清除初创公司Noya正在构建一个DACS解决方案，利用现有的冷却塔基础设施来降低空气接触器的费用。伦敦的可再生能源创新公司MissionZero开发了电渗析技术，该技术使用低成本、清洁的电力运行，无需热溶剂再生。

不难想象，到2030年，碳清除技术市场会蓬勃发展且更多样化。

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DACS，新一代碳捕集技术

直接空气碳捕获和储存（Directaircaptureandstorage），简称DACS，是少数可以从大气中直接清除二氧化碳的技术。DACS技术可以形象地理解为工业「光合作用」，就像植物通过光合作用将阳光和二氧化碳转化为糖一样，DACS系统通过风扇和过滤器从大气中去除二氧化碳。

这个系统有液态和固态之分。用工业级风扇将空气吸入DACS系统，液体DACS系统使空气通过化学溶液，该溶液去除二氧化碳并将其余空气返回到大气中；固体DACS系统在覆盖有化学试剂的过滤器表面捕获二氧化碳，然后在那里形成化合物。新化合物被加热，释放出被捕获的二氧化碳并将其与化学试剂分离，然后可以回收利用。

使用氢氧化钠作为吸收剂的直接空气捕获工艺流程图

捕获的二氧化碳可以在非常高的压力下压缩，并通过管道泵入深地质层。这种永久存储过程称为「隔离」。或者，可以在低压下泵送二氧化碳以立即用于商业过程，例如碳酸饮料或水泥制造。

世界各地空气中的二氧化碳浓度都相同，因此DACS工厂可以建在任何地方。目前全球有15家DACS工厂在运营——其中Climeworks在瑞士、冰岛和意大利运营着3家。这些小型工厂每年总共可捕获约9,000吨二氧化碳。

大气中二氧化碳的浓度仅为0.04%，非常稀，所以清除或储存二氧化碳是很难的，所以DACS的成本远高于其他一些二氧化碳捕集技术，每公吨约200至600美元。工作过程中还需要大量能源，这都是这种技术不可忽视的缺点。但相对的，灵活、可拓展也是这种技术存活的理由。

根据美国一家风投公司PivaCapital贡献的视角，他们会以商业模式为维度去看待碳清除技术，一般有集中式与分布式两种。基础设施投资者更擅长建设集中的资本密集型项目，而风险投资者可以帮忙扩展产品和技术支持的解决方案。

集中式和分布式碳清除项目（FromPivaCapital）

以DACS技术为例，石油巨头正在利用加拿大的清洁能源公司CarbonEngineering和美国的GlobalThermostat公司的技术来构建集中式项目。而风险投资者正在探索更多模块化、分布式的方法，如MissionZero和Noya。这些分布式商业模式降低了基础设施项目固有的技术放大风险，并且可以通过灵活选址降低运输成本。

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目前最大的DACS公司Climeworks

前文提到的Climeworks成立于2009年，是一家专门从事DACS技术的瑞士公司，今年年初它入选了微软的碳去除产品矩阵。

Climeworks位于冰岛Hellisheidi的Orca工厂

微软为Climeworks在冰岛的首个商业规模、完全可再生的直接空气碳捕获和储存工厂提供了资金。Climeworks的新工厂名叫Orca，据说它每年将能够吸收4,000吨二氧化碳。

Orca工厂出奇的紧凑。想象一下，一个集装箱，打开它的一侧，就露出十二个巨大的风扇。Orca工厂基本上只有八个这样的容器，并且两两堆叠。

Climeworks使用DACS的原理来捕获二氧化碳，此外它还与Carbfix公司合作，将捕获的二氧化碳安全地锁在冰岛的玄武岩地层中。在碳封存技术上，Orca是两家公司实验成功后的第一次商业规模运营。

碳封存技术

Carbfix认为Orca捕获的二氧化碳可以安全地在冰岛隔离数千年。虽然玄武岩几乎哪里都有，但火山活跃的冰岛特别适合储存二氧化碳，因为它的玄武岩年份短。新鲜玄武岩是存储二氧化碳的好载体，因为它的多孔性更强，碳有更多的角落和缝隙可供填充。

Orca的竞争优势是，可以相对灵活地将Orca选址在储存二氧化碳的同一个偏远地点，并且靠近地热能发电厂，为该发电厂提供持续的废热和可再生能源供应。未来几年，更大的直接空气捕获工厂计划在德克萨斯州和苏格兰上线。

微软既是Climeworks的投资者，也是客户，它去年承诺到2050年消除其所有历史碳排放量。微软以每吨600美元左右的价格从Climeworks购买捕获的二氧化碳，购买一吨就抵消一吨碳排放。仅在2020年，微软就排放了相当于11,164,000公吨的二氧化碳。算下来，微软将因一年的污染而面临近67亿美元的账单。可见，这种技术的目前的经济意义还非常微小。

美国经济学家和社会理论家JeremyRifkin曾在《零碳社会》中预测：「碳泡沫将是人类历史上最大的经济泡沫，化石能源文明走向终结，新生态文明时代将要到来，世界政治和经济秩序将发生巨变。」

这个月微软又向突破新能源组织基金BreakthroughEnergyCatalyst捐赠了1亿美元，未来更多的企业会开始致力于清除碳足迹，新账旧账一起算，「碳泡沫」也许真的会来，而零碳社会到来之前我们也许还会遇到很多问题。

原文链接：

The3ThingsVCInvestorsShouldKnowAboutCarbonRemovalhttps://t.cn/A6M4LLIz

HowthelargestdirectaircaptureplantwillsuckCO2outoftheatmospherehttps://t.cn/A6M4LUe3

Hyper一下

RelativitySpace计划在2022年发射世界首枚全3D打印火箭

3D火箭打印公司RelativitySpace已将其轻型Terran1火箭的演示发射日期从2021年冬季推迟至2022年初。此次发射将标志着世界上第一个完全3D打印的火箭的问世。

RelativitySpace成立于2015年，从那时起就拥有了一大批热切的客户，其Terran1火箭可能成为有史以来预售量最高的运载火箭。TimEllis与联合创始人兼首席技术官JordanNoone都来自BlueOrigin，他们3D打印火箭的技术具有潜在的革命性。

运载火箭通常由数千个零件组成，每个零件都必须单独制造、检查和装配在一起。所以建造火箭是一个漫长而复杂的过程，当然也很昂贵。

RelativitySpace的方法是在其巨大的「星际之门」打印机中3D打印所有可能的东西，将零件总数减少几个数量级，但至少根据飞行前的测试来看，不会影响最终产品的性能。通过消除微小的制造缺陷和组装中的人为错误，可靠性和性能可以得到显著提高。

Relativity的技术引起了投资者的极大兴趣，在今年夏天完成了6.5亿美元的融资后，其估值飙升至42亿美元。除了Terran1之外，该公司还在开发第二种重型、完全可重复使用的火箭，称为TerranR，目标是最早在2024年发射这枚火箭。

封面图片：climateworks

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