什么是直接空气捕获？它有效吗？

直接空气捕获是从大气中拉入空气的过程，然后使用化学反应分离二氧化碳（CO2）气体。然后可以将捕获的CO2存储在地下或用于制造诸如水泥和塑料的长持久材料。直接空气捕获的目标是使用技术固定来降低大气中CO2的总浓度。通过这样做，直接航空捕获可以与其他举措一起工作，以帮助减轻气候危机的破坏性影响。

根据这一点国际能源局是一个能源建模组织，在美国，欧洲和加拿大经营的15个直接空气捕获设备。这些植物每年捕获超过9,000吨二氧化碳。美国也在开发一个直接的空气捕获工厂，能够每年从空中删除100万吨二氧化碳。

U.n.的政府间气候变化小组（IPCC）警告说，在2050年之前，全球二氧化碳排放需要减少30％至85％，以便在百万乘数百万百万分别低于440份以下的大气层中保持二氧化碳水平，以及升高超过2摄氏度的全球气温（3.6华氏度）。直接空中捕获可以促进减少贡献吗？

为了减缓气候变化的进展，IPCC的科学家和经济学家认为，需要长期措施来减少人造温室气体排放量。直接空中捕获被广泛批评，因为它不够自行，以降低大气中有害二氧化碳的数量。它也是每吨CO2需要更多费用比其他气候危机缓解策略所捕获。

直接空中捕获如何工作？

直接空气捕获使用两种不同的方法直接从大气中移除二氧化碳。第一个过程使用所谓的固体吸附剂来吸收二氧化碳。一个固体吸附剂的例子将是一种基本的化学品，位于固体材料的表面上。当空气流过固体吸附剂时，发生化学反应并将酸性CO 2气体与碱性固体结合。当固体吸附剂充满二氧化碳时，它在80℃和120℃（176f和248f）或50℃之间，或者使用真空来吸收来自固体吸附剂的气体。然后可以再次冷却固体吸附剂并再次使用。

另一种类型的直接空气捕获系统使用液体溶剂，是一种更复杂的过程。它从一个大容器开始，其中氢氧化钾（KOH）的基本液体溶液在塑料表面上流动。通过大型风扇将空气拉入容器中，并且当含有CO2的空气与液体接触时，两种化学物质反应并形成一种富含碳的盐。

盐流入不同的室，其中发生另一反应，产生固体碳酸钙（CaCO 3）粒料和水（H2O）的混合物。然后过滤碳酸钙和水混合物以分离两者。该方法的最后一步是使用天然气将固体碳酸钙颗粒加热至900℃（1,652°F）。这释放出高纯度CO 2气体，然后收集和压缩。

剩余的材料再循环回到系统中以再次使用。一旦捕获了二氧化碳，它可以将地下注入地下注入岩层帮助让老化油井恢复生机或用于塑料和建筑材料等持久产品。

直接空气捕获与碳捕获和储存

许多专家认为，既直接航空捕获碳捕获和储存系统（CCS）气候危机的必要条款缓解拼图。在基本级别，两种技术都减少了可以混合在大气中的二氧化碳量。然而，与直接空气捕获不同，CCS使用化学物质直接在排放源上捕获二氧化碳。这可以防止二氧化碳进入大气。例如，CCS可用于捕获和压缩来自燃煤发电厂堆栈的排放中的所有二氧化碳。另一方面，直接空气捕获将收集已经通过燃煤发电厂或其他化石燃料燃料操作释放到空中的二氧化碳。

直接空气捕获和CCS都使用基本化学化合物，例如氢氧化钾和胺溶剂来分离来自其他气体的CO 2。一旦捕获了二氧化碳，两个过程就必须压缩，移动和存储气体。虽然CCS是一个略大的过程，而不是直接航空捕获，但它们都是相对较新的技术，可以从进一步发展中受益。

因为CCS在其源头移除CO2，所以它只能在有化石燃料燃烧的情况下使用，如工业设施和发电厂。理论上，可以在任何地方使用直接空气捕获，尽管将其放置在电源附近或可以存储CO2的位置，可以提高其效率。

当前的DAC举措和结果

根据这一点世界资源研究所，世界上有三家领先的直接航空捕获公司：ClimeWorks，全球恒温器和碳工程。两者中的两个公司利用固体吸附剂技术除了二氧化碳，而第三种使用液体溶剂碳工程。运营和试验厂的数量从一年增加到年，但世界上第一个商业级DAC设施目前每年去除900吨二氧化碳，并且正在建设中有几个商业设施。

在过去的15年里，直接空中捕获Squamis，不列颠哥伦比亚省，加拿大的飞行员植物，使用可再生电力和天然气来燃料液体溶剂方法，每天可以去除一吨二氧化碳。同一家公司目前正在建立另一家直接空中捕获设施，每年将能够捕获100万吨二氧化碳。

在冰岛建造的另一种直接空气捕获工厂将能够每年捕获4,000吨二氧化碳，然后将永久地将压缩气体储存在地下。该工厂的公司目前拥有16个较小的直接空气捕获工厂，共同捕获每年2000吨二氧化碳。

优点

直接空气捕获最明显的优势是其降低大气二氧化碳浓度的能力。它不仅可以比CCS更广泛地使用，它还利用更少的空间来捕获与其他碳封存技术相同的碳量。此外，直接空气捕获也可用于创建合成碳氢化合物燃料。但为了有效，技术必须是可持续的，廉价的，可扩展的。到目前为止，直接空气捕获技术还没有足够先进以满足这些要求。

凡好

专注于直接空气捕获技术的公司目前正在开发新的，较大的直接空气捕获设备，能力每年捕获高达100万吨二氧化碳。如果产生足够的较小的直接空气捕获单元，它们可以尽可能多地捕获人生成的10％二氧化碳。通过在地下注入和存储CO 2，将碳永久地从循环中取出。

因为它依赖于捕获来自大气的二氧化碳而不是直接从化石燃料排放，直接空气捕获可以独立地运作电厂和其他化石燃料燃料工厂。这允许更灵活和广泛地放置直接空气捕获植物。

与其他碳捕获技术相比，直接空气捕获不需要每吨二氧化碳的土地。与森林相比，它只需要0.003平方公里和0.77平方公里（0.0012和0.31平方英里），需要333 km2（130平方英里）捕获相同量的二氧化碳。

直接空气捕获可以减少提取化石燃料的需要，通过将捕获的二氧化碳与氢以产生合成燃料，例如甲醇，可以进一步降低我们释放到大气中的二氧化碳量。

cons

直接空气捕获比其他碳捕获技术更昂贵重新造林和造林。一些直接的空气捕获工厂目前在每吨250美元至600美元之间的成本，估计从每吨100美元到1,000美元。根据RFF-CMCC欧洲经济学研究所和环境研究所的研究人员，直接航空捕获的未来成本是不确定的，因为它们将取决于技术进步的速度。相反，重新造林可以花费少于每吨50美元。

直接空中捕获的高价标签来自它需要删除CO2所需的能量。用于液体溶剂和固体吸附剂直接空气捕获的加热过程是令人难以置信的能量密集，因为它需要分别化学加热至900℃（1,652°F）和80℃（176°F至248°F）。除非直接空气捕获工厂完全依赖可再生能源为了产生热量，它仍然使用一定量的化石燃料，即使该过程最终是碳负数。