当地时间 8 月 11 日，美国能源部宣布将提供 12 亿美元用于开发“区域中心（regional hubs）”。作为应对气候变化的一种手段，每年可吸收和储存至少 100 万公吨二氧化碳。

此举标志着在通过直接空气捕获（DAC，direct air capture）技术去除温室气体这一方向上，美国迈出了重要一步。

首批参与者包括西方石油公司在德克萨斯州克莱伯格县拟建的碳去除项目——南德克萨斯州 DAC 中心，以及Battelle、Climeworks 和 Heirloom 公司在路易斯安那州西南部共同开发的设施——柏树 DAC 中心项目。

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这两个项目将获得约 11 亿美元的拨款，其中约 1 亿美元将用于全美早期项目的 19 项可行性或早期工程研究。

这 12 亿美元是美国两党基础设施法分配的 35 亿美元资金中的第一笔，将用于建立至少四个区域 DAC 中心。

据倡导二氧化碳去除和再利用的非营利组织 Carbon180 估计，总的来说这些项目可以将全球碳去除能力提高 400 倍。

美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆（Jennifer Granholm）在与记者的通话中透露了该项目的细节，她表示：“如果我们大规模部署这项技术，它就可以帮助我们在实现净零排放目标的同时，仍能专注于部署更多清洁能源。”

但是化石燃料巨头西方石油公司的加入可能会引起争议。该公司 CEO 维基·霍卢布（Vicki Hollub）在 3 月份的一次石油和天然气会议上表示，直接空气捕获将有助于“随着时间的推移保护我们的行业”，这加剧了环保组织的担忧，即“碳去除可能会让石油公司继续运营数十年”的事情将会被社会接受。

（来源：AI 生成）

激进的平衡行为

直接空气捕获装置通常依靠巨大的风扇吸入周围环境里面的空气，然后使用液体溶剂或固体吸收剂捕获二氧化碳分子。它与防止排放物离开发电厂或工业设施的碳捕获技术不同，但它们经常被混淆。

考虑到人类已经向大气中排放了很多的二氧化碳，越来越多的研究发现，各国每年可能需要减少数十亿吨二氧化碳才能控制气候变化。而且这一切都是在彻底削减温室气体排放的基础上进行的。

世界需要移除多少二氧化碳，将取决于我们增加多少、以及气候的反应。但据一些人士估计到 21 世纪中叶，各国可能不得不集体每年减少约 100 亿吨，只有这样才能很好地阻止地球变暖超过 2℃。

这是一个令人望而却步的数字。我们需要 1 万个具有类似规模的 DAC 中心才能达到这一目标。研究人员和初创公司正在探索各种潜在方法来大幅提高碳去除率，包括改进植物以吸收更多的二氧化碳，在土壤和海洋中部署更多的吸收二氧化碳的矿物，以及掩埋或下沉生物质。

但这些方法在可靠性、耐用性、可扩展性、环境危险、技术风险和成本方面的差异很大。

美国能源部支持的直接空气捕获工厂的优点，是碳去除能力可靠且易于量化。只要处理得当，通过将捕获的温室气体注入深层地质井中，就可以永久安全地储存。

然而，这种方法最大的问题是价格昂贵。如今，去除和储存一吨二氧化碳至少需要数百美元。即使成本如预期的那样降至每吨 100 美元，每年去除 100 亿吨也需要 1 万亿美元。

“这是一个只有联邦政府才能支付的数字，”Breakthrough Energy 公司碳管理政策经理杰克·安德瑞森（Jack Andreasen）说。

美国能源部估计，仅美国每年就需要从空气中清除或从植物中捕获约 4 至 18 亿吨二氧化碳，才能在 2050 年实现净零排放的目标。

考虑到这些工作成本和规模，碳去除行业不太可能完全独立，因为它几乎没有商业价值，尤其是当碳的最终用途是将其埋在地下时。

一些去除的二氧化碳可以在燃料、化学品和水泥等产品中重复使用，但每年最多 100 亿吨。因此，碳去除需要作为一种公共产品得到支持，在很大程度上由政府资助、激励或授权，只有这样才能减轻气候变化的危险。

这就是为什么美国能源部本周也证实，它正在打算花费 3500 万美元购买碳去除技术，这些技术可能来自它正在帮助建立的 DAC 中心以及其他“符合其计划目标”的地方。虽然目前联邦政府的采购力度很小，但业内人士希望这能成为一个更大项目的起点。

安德瑞森说，这“开创了美国政府成为世界上最大的二氧化碳购买者之一的未来”。

此次公告还揭示了即将为额外的碳去除方法提供资金的机会，包括那些依靠生物质、矿物和海洋来捕获温室气体的方法。

Carbon180 的政策主管萨沙·斯塔什维克（Sasha Stashwick）表示，实际上联邦政府正在帮助支持直接空气捕获行业的发展。同时，联邦政府也是该行业的客户。这两种身份对这类行业的发展都至关重要。

她说：“这是一个巨大的机会，可以定义成功的碳去除项目，并真正产生我们所需要的动力。”

碳去除中心

根据美国能源部的直接空气捕获中心计划，其他早期项目获得了高达 300 万美元的资金，其中包括通用电气公司为评估大休斯敦地区项目可行性而进行的研究；美国西北大学利用核能支持中西部地区碳减排的倡议；以及 Fervo Energy 关于在犹他州西南部建立由地热能供电的 DAC 设施的提案。

总部位于美国俄亥俄州的非营利研发公司 Battelle 将监督路易斯安那州中心的开发。总部位于瑞士的 Climeworks 和总部位于美国加利福尼亚州的 Heirloom 在碳去除方面采取了不同的技术方法，它们将作为该项目的技术提供商。

西方石油公司将与首批碳去除企业之一 Carbon Engineering 公司合作，在德克萨斯州开发一个 DAC 中心。这些公司已经开始在该州富含石油的二叠纪盆地开发一个单独的碳去除项目。

在这种情况下，一些被捕获的温室气体将用于帮助从现有油井中释放更多的化石燃料，这种做法被认为可以提高石油开采，但这也是一种有争议的做法。

西方石油公司的一位发言人表示，根据客户的偏好，该公司还有可能使用上述方法生产“净零排放石油”，或为封存在地下的吨数提供碳去除信用。但在能源部支持的南德克萨斯州 DAC 中心捕获的所有二氧化碳，都将被封存在地下。

环保组织批评了加强石油开采这一做法。它们指出，以此为目的来减少二氧化碳排放只是为了释放更多的化石燃料，这减缓了应对气候变化的进展，并支撑了石油和天然气公司继续运营。

他们还担心，如果油井泄漏、或者国家基础设施也支持延长化石燃料发电厂寿命的话，那么DAC 中心可能会损害社区和环境。这些设施会持续排放其他污染物，而且排放点通常位于贫困或边缘化的社区附近。

2022 年，美国相关部门宣布成立直接空气捕获中心的计划后，气候正义联盟（Climate Justice Alliance）称该计划是“一场危险的赌博，将一些社区置于进一步的风险之中。”

该组织在早些时候的一份声明中表示：“为了对全球二氧化碳浓度产生任何重大影响，（直接空气捕获）必须大规模推广，这需要大量的水和能源，并引发了对该过程中使用的化学吸收剂有毒影响的担忧。”

“一旦你花费了大量的能源来去除碳，你仍然会遇到如何处理它的问题，这会让我们回到储存或重复使用的固有问题上。”

石油和天然气行业高管最近的声明加剧了这种担忧。西方石油公司的霍卢布在 3 月份的会议上表示，直接空气捕获技术“为我们的行业提供了在未来 60、70、80 年内继续运营的许可证，我认为这将是非常必要的。”

同样，埃克森美孚 CEO 达伦·伍兹（Darren Woods）在接受 CNBC 采访时称该技术为“圣杯”。

但美国能源部官员强调，在这两个新资助的中心所捕获的二氧化碳将永久储存在地下，并表示拜登政府的更广泛目标是迅速摆脱化石燃料，减少整个国家的排放。

美国能源部还从一开始就强调，受资助项目的开发商将被要求与社区接触，识别和解决潜在的环境危害，并培养当地劳动力。这两个项目预计将创造约 4800 个就业机会。

美国能源部长格兰霍姆说：“这些中心将帮助我们证明这项改变游戏规则的技术的潜力，让其他人也能追随它们的脚步。对我们来说，这就是‘拜登经济学’在行动：对我们的行业进行明智的投资，对我们的工人和社区进行明智的投入，自中而外、自下而上地建立美国的清洁能源经济。”

作者简介：詹姆斯·坦普尔（James Temple）是《麻省理工技术评论》的能源高级编辑。他专注于可再生能源和利用技术应对气候变化。此前，他是 Verge 的高级总监、Recode 的副总编辑和《旧金山纪事报》的专栏作家。当他不写关于能源和气候变化的文章时，他经常和自己的狗一起徒步旅行，或者拍摄加州风景的视频。

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