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稭稈産生二氧化矽

生活 更新时间:2024-12-03 01:55:38

近日,我國科學家首次實現二氧化碳人工合成澱粉。這一成果目前尚處于實驗室階段,但估計離「喝西北風就能飽」的日子也不遠了。

雖然二氧化碳總與溫室效應、全球變暖緊密相連,它的「就業崗位」可能比你想象得要豐富。作為一種上好的原材料,除了保障糧食安全,二氧化碳在減少化石燃料和塑料制品的使用上也能起到至關重要的作用。

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▲ 圖片來自:Pangaia

在你眼前的這一副太陽鏡,它的鏡片就來自回收的二氧化碳。在一定條件下,二氧化碳可以被轉化為乙烯——制造塑料的基本成分。

運動鞋、瑜伽墊、洗發水、洗衣粉、牆壁油漆…… 許多我們生活中再常見不過的事物,都有化石燃料的參與。據估計,這樣的産品至少有 6000 種,但實際數字可能要大得多。

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和太陽鏡一樣,這些産品也可能由回收的二氧化碳制成,許多公司都在做這件事并嘗試将它商業化和規模化。

在化石燃料外,以更好的方式獲得碳

制造二氧化碳太陽鏡的技術來自于初創公司 Twelve。Twelve 是最早将「人工光合作用」商業化的公司之一,該公司使用可再生電力和水,從二氧化碳中制造碳并将其轉化為乙烯等化合物。

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▲ 圖片來自:Twelve

除了太陽鏡,Twelve 還在開發更多捕獲和利用二氧化碳的技術,拓寬業務範圍,使更多産品都不再使用原油、天然氣或煤炭。據 Twelve 聯合創始人 Flanders,這些基于二氧化碳的産品在質量和性能上将與傳統産品相同。

許多大公司也在考慮與 Twelve 合作,更少地使用化工産品并降低碳足迹。

今年 7 月,寶潔與 Twelve 合作開發以二氧化碳為原料成分的汰漬洗衣粉;去年,Twelve 與梅賽德斯-奔馳合作,用回收的二氧化碳制造了首個汽車零部件。一輛新車含有大約 300 公斤的聚合物,這些幾乎都可以用二氧化碳制造,即使是電動汽車也是如此。

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▲ 圖片來自:Twelve

此外,Twelve 還制造了另一種「碳轉化」裝置,适用于已經捕獲二氧化碳的工業場所。化石燃料公司 Shell、Repsol 和 SoCalGas 都與 Twelve 開展了小型試點項目。在投資者的壓力和更嚴格政策的催動下,這些公司急于尋找減少自身生産排放的方法。

而被回收的二氧化碳,似乎是「子子孫孫無窮匮也」。

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▲ 圖片來自:unsplash

今年 8 月 9 日,IPCC(聯合國政府間氣候變化專門委員會)氣候報告發布,這份評估明确指出,現代社會對化石燃料的持續依賴,正在以 2000 年來前所未有的速度使全球變暖。相比于 1850-1900 年,目前全球表面溫度升高了約 1.1°C。

「氣候變化正在發生,人們的确感受到了。這份報告隻是向公衆提供了科學驗證,告訴他們:是的,你感受到的是真的。」一位加拿大環境部氣候學家指出。

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▲ 圖片來自:unsplash

與此同時,IPCC 報告強調了更為重要的一點:現在采取積極行動,許多最可怕的氣候變化的影響仍可避免。這也是回收二氧化碳并将之商用的意義。Twelve 聯合創始人 Flanders 認為:

我們不會擺脫碳基材料。它們都在我們身邊。但是我們可以以更好的方式獲得碳。你不需要使用化石碳來獲取它。

從生活到工業,如何捕獲二氧化碳

像 Twelve 這樣的公司不止一家。更好地捕捉二氧化碳并将其轉化為有價值、可銷售的産品,是越來越多公司和研究人員在付諸努力的。從飲料服飾到建築建材,他們試驗了各種各樣的可能性。

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▲ 圖片來自:AirCarbon

同樣推出減碳太陽鏡的 Newlight Technologies,和 Twelve 的方法有所不同。他們花了十多年時間,利用一種海洋微生物開發了一種名為「AirCarbon」的材料。這些微生物以甲烷和二氧化碳為食,并将它們轉化為天然聚合物,使其像塑料一樣成型。AirCarbon 可用于制作吸管、餐具、手提包和太陽鏡。

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▲ 圖片來自:AirCarbon

Newlight 面臨的最大挑戰是快速擴大生産以降低價格。它目前的産品範圍從 6.99 美元的餐具套裝到 520 美元的手提包——比目前市場上的傳統同類産品貴不少。

Newlight 首席執行官 Mark Herrema 也意識到了這一點:

如果你真的想對環境産生巨大的影響,你必須專注于性能、價格以及可擴展性。否則,這隻是一個好想法,那還不夠好。

食品和時尚這類零售品牌,隻是 Newlight 戰略的一小部分。為了擴大業務和維持生存,該公司正在與其他品牌展開合作談判。

位于布魯克林的 Air Company 團隊則推出了負碳伏特加。他們利用太陽能和特殊催化劑,将水分解成氫氣和氧氣,然後将氫氣與回收的二氧化碳結合,生成酒精和水,最後一步是通過蒸餾除去水,隻向大氣中排放氧氣。每生産一瓶伏特加,就從空氣中去除一磅的碳。

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▲ 圖片來自:Xprize

但價格依舊是個不可忽略的問題,750 毫升瓶裝的負碳伏特加售價 65 美元,知名伏特加品牌 Absolut 的相同規格約為 20 美元。誰願意為環保伏特加支付如此高的價格?據 CNBC,它嘗起來就像普通的伏特加。

而在建築工業領域,二氧化碳排放物可以被轉化為替代燃料、增強型混凝土、碳纖維和其他寶貴材料。

CarbonBuilt 團隊的核心技術源自加州大學洛杉矶分校,他們将工業二氧化碳排放物嵌入混凝土之中,這種混凝土在性能和成本上與傳統混凝土相近,且沒有碳稅或罰款之慮。

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英國的 CCM 團隊則希望在各個行業中更好地利用捕獲的碳。CCM 耗資 250 萬美元研發了一台機器,這一機器可以将二氧化碳轉化為沉澱碳酸鈣,用于紙張塗料、塑料、藥品、食品、牙膏及其他産品。CCM 團隊成員 Imbabi 認為:

一個急需解決的問題是創建一個足夠大的去處,來化解全球每年 400 億噸二氧化碳排放量。僅靠水泥做不到這一點。

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▲ 圖片來自:CCM

以上這些公司或團隊,都有較為成熟的技術傍身,但共同面臨着二氧化碳回收行業存在的問題——短期内難以規模化、單打獨鬥成效甚微、成本偏高導緻售價也高,這些問題糾纏在一起,看起來擰成了死結。

一場碳技術經濟的競賽

還是那句老話,發展造成的問題隻能讓發展本身去解決。碳中和是一項長期的、廣泛的事業。

比爾·蓋茨提出過碳中和的關鍵理念「綠色溢價」,即會産生碳排放的産品與不會産生碳排放的替代品之間的成本差異。

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「綠色溢價」越高,離零碳未來就越遠,尤其對于能源需求不斷增長的低收入國家來說。了解哪些領域存在綠色溢價,哪些因素造成了綠色溢價,以及如果綠色溢價已經很低,還有什麼原因阻撓了零碳産品的應用,都将對碳中和進展起到關鍵作用。

一般來說,有三種辦法來降低「綠色溢價」:政府調控、公司和投資者承諾、個人購買更多清潔産品推動市場發展。這需要體現在發電、生産、農業、交通物流、日常生活等各個方面。

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▲ 用回收二氧化碳做的氣泡水.

所以,環保的死結需要各方協力并用時間去耐心解開。環保本身就是一個行業,有人買單的同時也有人得利,技術、政策和市場都是重要的影響因子。

美國能源部已經在碳捕獲、儲存和利用技術上投資了數十億美元,其中包括對多項研究和開發計劃的資助,國際能源署預測這在六年内會促成 10 億美元的新投資。

加拿大初創公司 CarbonCure 正與全球約 150 家混凝土工廠合作,将回收的二氧化碳引入現有的生産設施。據其創始人稱,它能提供環境和經濟兩方面的利益。如果屬實,那麼它天然具有競争優勢——即使一家公司不關心氣候變化,但它總是希望省錢的。

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▲ CarbonCure 混凝土運輸車. 圖片來自:CarbonCure

Newlight 則試圖讓客戶确切地知道他們的購買行為消除了多少碳。該公司已與 IBM 合作,使用其區塊鍊技術來跟蹤制造過程的每一步及其碳足迹。Newlight 首席執行官 Mark Herrema 表示:

大多數人都想做點好事,問題是缺乏信息。當你買一件 T 恤時,你不知道有 700 升水被用來制作它。如果你知道這件是 700 升,那件是 7 升,這可能會影響你的決策。所以我們想在碳方面做同樣的事情。

我們讨厭有些公司為了環保讓渡消費者利益的行為,也看膩了那些巧立名目卻不做實事的作秀。但環保終究是為了未來的事業,我們不僅不能停止在環保方面的努力,還要在發展中大浪淘沙,按照自然規律完成一場碳技術經濟的競賽。

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