碳清除新途徑誕生：依靠礦石來吸收空氣中的二氧化碳

一家嶄露頭角的初創(chuàng)企業(yè)依靠礦石來吸收空氣中的二氧化碳，這是運用增強風(fēng)化技術(shù)來延緩氣候變化的首批商業(yè)化嘗試之一。

傳家寶碳科技表示，在達(dá)到一定的商業(yè)規(guī)模后，它就能以每噸50美元的價格進(jìn)行碳清除，這比其它產(chǎn)業(yè)化方式的股價要低得多，它的目標(biāo)是在2035年前清10億噸加劇氣候變化的主要溫室氣體。

此外，一直以來都在為該領(lǐng)域的示范項目提供資金支持的支付處理公司Stripe也將宣布，它計劃以每噸2054美元的價格向HCT購買近250噸碳清除量。

諾亞·戴希是主張?zhí)记宄脱h(huán)利用的研究機構(gòu)Carbon180的主席，他表示HCT能幫助解決碳清除領(lǐng)域的一個核心問題：Climeworks和Carbon Engineering等公司提供的“直接空氣捕獲”等技術(shù)路徑能保證永久清除空氣中的碳，但成本太高;而依靠自然環(huán)境、利用土壤和森林吸收碳排放的方式，雖然便宜，但其碳清除的可靠性和可持續(xù)性令人擔(dān)憂。

戴希說，如果HCT能做到它的目標(biāo)價格的話，它就能提供一個價格相對合理的永久清除碳的方式。

另據(jù)悉，HCT的CEO沙尚·薩馬拉參與了Carbon180的駐場企業(yè)家（EIR）合伙人計劃。但這項技術(shù)尚處于早期階段，未來HCT在技術(shù)和市場方面可能會面臨數(shù)不清的挑戰(zhàn)，包括找到像Stripe一樣愿意在未來數(shù)年內(nèi)支付高價購買碳清除量的客戶。

這項冒險般的事業(yè)之所以廣受關(guān)注的部分原因在于，其處理碳排放的方式是由一群探索如何利用礦石來捕獲和儲存碳的優(yōu)秀科研人員開發(fā)出來的，一篇于2020年發(fā)表在《自然·通訊》的論文中描述了該技術(shù)。

科學(xué)家獲大幅提升碳循環(huán)利用效率的新途徑

參與其中的研究人員包括加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)的雷格·狄普爾，以及拜登政府中負(fù)責(zé)化石能源的首席副助理秘書詹妮弗·威爾考克斯。論文的第一作者是諾亞·麥昆，他是威爾考克斯的一名研究生，目前是HCT的科研主管。

根據(jù)2018年的一項研究，要在2050年前阻止地球升溫2攝氏度，需要每年從大氣中清除100億噸二氧化碳，而到2100年前這個數(shù)字會上升到200億噸。但目前僅有寥寥數(shù)家基本處于初創(chuàng)早期階段的企業(yè)在積極從事這項事業(yè)，它們探索了一系列實現(xiàn)碳清除的方式，例如：發(fā)明能直接從空氣中抓取二氧化碳分子的機器;把生物垃圾轉(zhuǎn)化為油液并直接注射到地底;或是致力于開發(fā)系統(tǒng)來激勵或驗證有可能在土壤中固定更多碳排放的自然主義路徑，比如森林再造和農(nóng)業(yè)實踐。

許多科學(xué)家和非盈利機構(gòu)也研究了加快礦物質(zhì)（尤其是富含硅酸鹽、鈣和鎂的）從空氣和雨水中吸收二氧化碳的進(jìn)程的可行性。他們或是把諸如橄欖石這類礦物質(zhì)碾碎并四處播撒，或是利用甚至包括石棉在內(nèi)的已經(jīng)粉碎了的礦業(yè)副產(chǎn)品。然而，HCT走了一條與他們截然不同的道路。

HCT會把諸如石灰石（主要成分是和二氧化碳結(jié)合的鈣）等材料加熱到400攝氏度～900攝氏度，這個溫度足夠其分解并釋放溫室氣體了，這個過程類似于水泥生產(chǎn)過程的第一步。它也可以用菱鎂礦等其它原材料，《自然·通訊》的那篇文章研究的就是菱鎂礦。

HCT最終打算依靠電窯來完成這項工藝。也就是說，整個流程都可以采用清潔可再生能源，其產(chǎn)生的二氧化碳不會附帶化石能源的污染。此處的二氧化碳可以用相對簡單的方式收集起來，進(jìn)行壓縮、然后注入地底，這樣基本上就可以永久性地將其從大氣中去除。

如果一開始用的是石灰石那現(xiàn)在剩的就是氧化鈣，這時就能薄薄地鋪開，一層一層垂直堆棧并露天存放，想想餐廳貨架上的午餐托盤就能大概明白它長什么樣。

這些剩下的礦物質(zhì)非常活躍，急迫地想和空氣中的二氧化碳結(jié)合。該公司的研究人員相信，只要稍稍加以“增強”，大部分礦物質(zhì)就會在短短兩周之內(nèi)和空氣中的溫室氣體結(jié)合起來，而這個過程在自然狀態(tài)下原本需要一年的時間。

HCT不愿透露關(guān)于“增強”的細(xì)節(jié)，但據(jù)推測這可能包括自動化的攪拌裝置，用以確保礦物質(zhì)與空氣持續(xù)保持充分接觸。

上述工藝流程結(jié)束后，氧化鈣會重新轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，這也就是石灰石的主要成分，至此就又可以重新開始新一輪工藝流程了。該公司相信，同一批原材料可以重復(fù)利用至少10次甚至數(shù)十次，直至其降解過度以至于難以和足夠多的二氧化碳結(jié)合。

現(xiàn)如今，這項工藝還是很昂貴的，從Stripe支付的數(shù)額就可見一斑。除了HCT之外，其它的受惠者還包括CarbonBuilt、Running Tide、Seachange、Mission Zero和未來森林公司，后者正計劃一項礦石風(fēng)化實驗，準(zhǔn)備把玄武巖散播在森林的地表上。

HCT的薩馬拉表示，這些早期的、昂貴的碳清除消費，為處于創(chuàng)業(yè)初期的碳清除企業(yè)做大做強和削減成本提供了至關(guān)重要的幫助。

薩馬拉說：“只有投入運用，這項技術(shù)才能變得更便宜，并且能開拓新的市場，從而進(jìn)一步降低成本?！?/p>

但是，對于所有的碳清除公司來說，開發(fā)更多愿意支付高昂價格的客戶是一項嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。尤其是因為十分廉價的森林和土地補償?shù)拇嬖?，不論其效果是否可靠，其購買者都可以做出正在為平衡碳排放而努力的姿態(tài)。

與此同時，全世界都需要為許多碳清除研究團(tuán)隊和初創(chuàng)企業(yè)提供支持，Stripe的氣候主管南·蘭索霍夫如是說。

蘭索霍夫表示，如果我們想有“哪怕一點機會”達(dá)到2050年的碳清除目標(biāo)的話，就必須“極大地增加項目數(shù)量”。“100億噸很多，非常多，哪怕在最理想的情況下，如今這些公司也不足以讓我們達(dá)成這個目標(biāo)?！?/p>

HCT有信心能夠極大地削減成本，因為它不使用價格高昂的吸附劑，也不需要其它進(jìn)行直接捕捉的方法所需的高耗能風(fēng)扇來給整個系統(tǒng)中吹風(fēng)。此外，它打算主要依靠機器人、軟件和其它形式的自動化方法來提高效率并壓縮成本，這基于薩馬拉早年間作為Tempo Automation聯(lián)合創(chuàng)始人的經(jīng)驗。

Lowercarbon Capital的科學(xué)主管克萊爾·科爾斯特表示，HCT還會得益于其它方面的日后進(jìn)展，包括電加熱技術(shù)的改進(jìn)、可再生能源成本的降低、以及全世界范圍內(nèi)電網(wǎng)的日益脫碳化。

但是，它最終的成本和迅速擴(kuò)大規(guī)模的能力，將會在很大程度上取決于上述領(lǐng)域?qū)⒃诤畏N程度上、以何種速度實現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)。

艾迪森·史塔克表示，就目前而言，依靠現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行電加熱，其成本比燒煤或天然氣達(dá)到同樣的溫度要高5倍～10倍。史塔克是Clark Street Associates咨詢公司能源與環(huán)境項目的主管，最近，他就這一話題在《焦耳》上發(fā)表了一篇合著論文。此外，如果其所用的電本身不是無碳的，那進(jìn)行碳清除的努力也就隨之付諸東流了。

另一個問題是，HCT能在何種程度上縮減氧化礦物與二氧化碳結(jié)合的耗時，以及這一技術(shù)到底可不可靠？杰瑞米·弗里曼表示，這將極大地影響經(jīng)濟(jì)效益，弗里曼是CarbonPlan的執(zhí)行總監(jiān)，這一機構(gòu)對碳清除工作的科學(xué)誠信度進(jìn)行分析，并幫助Stripe對其資助的這些項目進(jìn)行評估。

此外，HCT還得籌集一大筆錢才能最終建起一座示范設(shè)施。

這家公司的主要商業(yè)模式將會是向企業(yè)或個人售賣碳清除額度，這將通過自愿償付機制或政府主導(dǎo)的減碳項目實現(xiàn)。HCT篤定地認(rèn)為，一方面，隨著成本的降低，它報出的價格會越發(fā)具有吸引力;另一方面，隨著時間的推移，“胡蘿卜或大棒”的政策會相關(guān)部門更愿意（或者不得不）為碳清除付出成本。（綜合整理報道） （編輯/克珂）