揭秘全球最大“空中吸碳”工廠：已運行1個月，每年把4000噸CO2變成石頭
撰文：吳婷婷
編審：寇建超
排版：李雪薇
旱災、洪澇、冰川融化......當前，全球氣候問題無疑成為了世界各國關注的焦點之一。
自工業革命以後，随着人類活動的增加，特别是化石燃料的不斷消耗和森林植被的大量破壞，加速全球變暖的溫室氣體濃度不斷增長。而在目前已發現的40多種溫室氣體中，二氧化碳則是最令人痛恨的罪魁禍首之一——如果能減少二氧化碳的排放量，或者做到有效清除，氣候變暖問題将會得到有效的控制。
近年來，人類也一直在試圖挽救這一氣候危機。
今年 9 月，一所位于冰島的二氧化碳淨化工廠正式啟動。 這座名為 Orca 的淨化工廠号稱世界上最大的“直接空氣捕捉”（DAC）裝置，每年能夠“吃掉”4000噸二氧化碳，并将其變成石頭安全地儲藏在地下。
圖｜Orca 除碳裝置（來源：Grist）
值得一提的是，Orca 目前是全球唯一一家使用可再生能源并且能夠安全地将碳儲存在地下的除碳工廠。 要知道，以往的除碳裝置一般使用天然氣提供能量，并将捕獲的二氧化碳直接出售，用于一些産品的制造或石油公司。
據公司負責人所說，Orca 隻會排放不到其捕獲量10%的二氧化碳， 但其建造成本在 1000 萬到 1500 萬美元之間，包括建設、場地開發和存儲等。
這是除碳行業中的一大裡程碑，對于實現将地球大氣保持在宜居溫度的目标至關重要。目前，Orca 已經開放“接單”，隻要支付一定報酬，小到個人、大到企業，都可以享受到二氧化碳清除服務。
3 個步驟，吞噬 4000 噸二氧化碳
公開資料顯示，Orca 在外形上由 8 個強大而緊湊的集裝箱式的大型收集器組成，要想真正“吃掉”空氣中的二氧化碳，需要以下 3 個步驟：
首先，需要使用一套由大堆金屬“空氣過濾器”組成的直接空氣捕捉裝置，它能夠通過風扇從周圍空氣中“吸入”二氧化碳，然後用化學過濾器将其提取出來，剩餘的空氣則從另一邊排出。一旦過濾器中的二氧化碳飽和，收集器就會關閉，以防止更多的空氣進入。
圖｜Orca 的直接空氣捕獲裝置（來源：Grist）
然後，則需要利用與工廠同處一地的地熱發電廠提供的能量，對收集器内部以及捕獲到的二氧化碳進行加熱，這一操作會使二氧化碳從過濾器中釋放，并以濃縮形式提取出來。
圖｜二氧化碳與玄武岩發生反應後形成的石頭（來源：Grist）
最後，濃縮的二氧化碳與水結合後，會一同被泵入地下深處，在那裡，二氧化碳分子與玄武岩發生反應，并在兩年内“變成石頭”儲存起來，不僅可以永久地儲存在深層地質構造中，之後也可以用來制造燃料、化學品、建築材料和其他産品。
目前，微軟公司就已經從 Orca 預購了 1400 噸碳去除劑，加拿大電商平台 Shopify 也預購了 5000 噸。
世界最大？還不夠
盡管 Orca 每年能淨化約 4000 噸二氧化碳，且是同類産品中的第一個達到該規模的，但這還遠不及與全球氣候變暖相關的規模。
為實現《巴黎協定》将全球平均氣溫升幅控制在顯著低于 2°C 的水平等目标，全世界可能需要完成每年 150 萬噸到 1500 萬噸的碳去除量。
令人擔憂的是，在過去的幾十年中，全球碳排放總量整體上一直在呈增長趨勢。2000-2019 年，全球二氧化碳排放量增加了40%。 尤其是 2019 年，全球碳排放量多達 343.6 億噸，創曆史新高。 在 2020 年，由于受全球新冠肺炎疫情影響，世界各地區碳排放量普遍減少，全球碳排放量下降至 322.8 億噸，同比下降了 6.3%。
據國際能源署（IEA）統計數據顯示，2020 年，全球碳排放主要來自能源發電與供熱、交通運輸、制造業與建築業三個領域，分别占比 43%、26%、17%。
從各地區排放情況來看，目前亞太地區碳排放量在全球占比最大。2020 年，亞太地區碳排放量占全球總排放量的一半以上，合計占比達 52%，北美地區碳排放量占比為 16.6%；歐洲地區碳排放量占比為 11.1%。
因此，當前各行各業對碳去除服務的需求缺口依然很大，像 Orca 這樣的除碳工廠可以用來抵消原本幾乎不可能消除的溫室氣體排放。
實際上，世界上還有很多比其碳去除量更多的設備與工廠，它們也可能最終有助于逆轉全球變暖的趨勢。
例如，早在 2017 年，當時全球最大的碳捕獲項目 Petra Nova 設施就已正式投入使用。 該設施每天能夠從發電站尾氣中捕獲超過 5000 噸二氧化碳，每年捕集超過 140 萬噸 。不過，這些二氧化碳之後會将被注入附近的油田，用來提高油氣的産量。
圖 | Petra Nova 碳捕獲裝置就建在發電站旁（來源：Petra Nova 官網）
近年來，中國也不斷推進碳去除進程。今年 8 月，中國首個海上二氧化碳封存示範工程就在南海的珠江口盆地啟動，它通過收集油田群開發過程中産生的二氧化碳，然後将其封存在 800 米深處的鹹水層中。鹹水層的結構為穹頂式，還有泥質保護層，因此能夠有效防止二氧化碳等氣體溢出。
圖 | 央視對該項目的報道（來源：網絡）
據了解，本次海上二氧化碳封存項目實施後， 預計高峰時每年可封存二氧化碳 30 萬噸，累計封存二氧化碳 146 萬噸以上，相當于植樹近 1400 萬棵、停開近100萬輛轎車。
人類要想永久依存于大自然，就要想辦法保護好大自然。
而事實上，我們在這方面的努力，做得還遠遠不夠，
參考資料：
https://grist.org/technology/orca-the-largest-carbon-removal-facility-to-date-is-up-and-running/
https://www.iea.org/news/global-carbon-dioxide-emissions-are-set-for-their-second-biggest-increase-in-history
https://www.nrg.com/case-studies/petra-nova.html
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