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碳中和領域的技術創新越來越有看點。

據日(ri)本經(jing)濟新(xin)聞中文網今(jin)天報道，東京都立大學開發出能回收(shou)空氣中的(de)二(er)氧化(hua)碳、吸收(shou)效(xiao)率最高可達到(dao)目前使用的(de)二(er)氧化(hua)碳捕獲物質10倍的(de)方法。

報道(dao)認為，如果這種方(fang)法(fa)能(neng)夠實用(yong)化并(bing)廣泛普及(ji)，到2050年(nian)有(you)可(ke)能(neng)可(ke)以回收人類(lei)排放(fang)的大部分(fen)二(er)氧化碳。

這種直接(jie)從空氣中捕集二氧化(hua)碳(tan)（DAC）的辦法，是二氧化(hua)碳(tan)負排(pai)放技(ji)(ji)術的一種。除了DAC，負排(pai)放技(ji)(ji)術還包括生(sheng)物(wu)質(zhi)碳(tan)捕集與封存、土地利(li)用變化(hua)和林業。負排(pai)放技(ji)(ji)術是碳(tan)中和最重要手段之(zhi)一。

目(mu)前土地利用(yong)變化(hua)和林(lin)業是最主要負排放(fang)技術(shu)，通過植物光(guang)合作用(yong)可以中和空氣中的(de)(de)二氧化(hua)碳。其他兩種技術(shu)暫時受(shou)制于高昂的(de)(de)成本只(zhi)是補充(chong)，全球大部(bu)分項目(mu)都處(chu)于示范階段。

全球(qiu)能源互聯網(wang)發(fa)展合作組織在近期出(chu)版的(de)《中國碳(tan)中和之路》著作中對負排放(fang)技術有深入闡(chan)述。該(gai)機構表示，在碳(tan)中和目標下，直(zhi)接空氣捕獲技術具備發(fa)展潛(qian)力(li)，但是未來的(de)發(fa)展機遇與挑(tiao)戰并存。

目(mu)前直接空氣捕(bu)獲技術有多(duo)個(ge)技術發展路線。

第一種是(shi)利用氫氧(yang)(yang)(yang)化物溶液直(zhi)接吸收二(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化碳，然后將(jiang)該混合物加熱至高溫以(yi)釋放二(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化碳，以(yi)便將(jiang)其儲存(cun)并重新(xin)使用氫氧(yang)(yang)(yang)化物，成本相對較低。其中，加拿大Carbon Engineering公司(si)于美國得克薩斯州在建(jian)的氫氧(yang)(yang)(yang)化物直(zhi)接空氣捕集項目，每年二(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化碳捕集量可達100萬噸。

另一種基于小(xiao)型模(mo)塊(kuai)化反應(ying)器中使用胺作為吸附(fu)劑，目前技(ji)術成(cheng)本較(jiao)高，但由(you)于可(ke)以在(zai)工業(ye)生產線上(shang)進行模(mo)塊(kuai)化設計，加上(shang)釋(shi)放二氧(yang)化碳(tan)用于存(cun)儲所需的(de)溫度較(jiao)低，進而可(ke)以使用余熱，也(ye)具有一定的(de)發展潛力。其中，瑞士Climeworks公司在(zai)蘇(su)黎世建成(cheng)的(de)膠吸附(fu)直接碳(tan)捕集(ji)項目，每年二氧(yang)化碳(tan)捕集(ji)量達1.6萬噸(dun)。

東(dong)京都立大(da)學此次就是(shi)在第(di)二種技術路線上取得了(le)突破。這家高校(xiao)指出，此次確認的物質(zhi)與(yu)胺的結構略有不同，此前雖然已(yi)經廣為人知，但其(qi)吸收能(neng)力(li)可(ke)能(neng)沒有得到研究。

東京都(dou)立(li)大(da)學研究室的(de)學生(sheng)偶(ou)然在進行其他(ta)(ta)研究的(de)實(shi)驗之時(shi)發現(xian)，這種(zhong)物質(zhi)(zhi)能高效吸(xi)收二(er)氧化碳。讓二(er)氧化碳通(tong)過這種(zhong)物質(zhi)(zhi)吸(xi)附后(hou)，會形成白色固體并沉淀。他(ta)(ta)們此后(hou)分析二(er)氧化碳的(de)濃度(du)時(shi)發現(xian)，這種(zhong)物質(zhi)(zhi)吸(xi)收二(er)氧化碳的(de)速度(du)是(shi)通(tong)常的(de)胺的(de)5～10倍。

但是東京(jing)都(dou)立大學并(bing)未披露新物質的名稱。

此前利用胺吸(xi)收二氧(yang)(yang)化(hua)碳，胺是(shi)以2：1的(de)比例與二氧(yang)(yang)化(hua)碳結合(he)，而新物質(zhi)則以1：1結合(he)。這種特(te)性就是(shi)吸(xi)收效率高的(de)原因(yin)。通過(guo)不斷調節溶(rong)(rong)解新物質(zhi)的(de)溶(rong)(rong)劑量等措施，實現了最大10倍(bei)的(de)效率。

不過這種新(xin)(xin)物質一斤(jin)的價格超過5000日元（折(zhe)合296.79元人(ren)民幣），達到普通胺的2倍以(yi)上。但是新(xin)(xin)物質卻具備10倍的吸(xi)收能(neng)力。

東(dong)京都(dou)立大學的教(jiao)授山添誠司認為，“按吸收一(yi)定(ding)二氧化碳時的成本來比較，（新物(wu)質(zhi)）更(geng)為優(you)越”。如(ru)果新物(wu)質(zhi)的流通量增加(jia)，價格隨之下降(jiang)，將會更(geng)加(jia)有利(li)。此外，新物(wu)質(zhi)能夠百分百重復利(li)用。

不過這種(zhong)新技術也(ye)面臨難題，就(jiu)是溶(rong)解新物質所需的(de)溶(rong)劑(ji)。溶(rong)劑(ji)在(zai)使用過程中(zhong)會蒸發減少。東京都立大學(xue)研究人員正在(zai)討論選(xuan)擇不易蒸發的(de)溶(rong)劑(ji)，或(huo)者構建將蒸發部分冷卻后(hou)重新利用的(de)系(xi)統等。

他們在2020年申請了(le)專(zhuan)利。日本經濟新聞中文網報道稱，目(mu)前化工和(he)能(neng)源相(xiang)關等多家企(qi)業(ye)(ye)對其有興趣。今后將(jiang)與這些企(qi)業(ye)(ye)展(zhan)開(kai)合作(zuo)，力爭(zheng)在5～10年后建設驗證設備，到2030年代實現實用化。計劃(hua)在2050年之前廣泛普及(ji)。

全球能源(yuan)(yuan)互聯網發展(zhan)合(he)作(zuo)組織認(ren)為，與(yu)碳捕(bu)集(ji)利(li)用(yong)(yong)與(yu)封存技(ji)術(shu)以高(gao)濃度排(pai)放源(yuan)(yuan)為基礎進行捕(bu)獲的方式不(bu)同，直接空氣捕(bu)獲技(ji)術(shu)不(bu)依賴于排(pai)放源(yuan)(yuan)地理位置的變化，因而在無法大規模布(bu)局碳捕(bu)集(ji)利(li)用(yong)(yong)與(yu)封存和(he)負排(pai)放技(ji)術(shu)的領域具有一定的應用(yong)(yong)潛力(li)。

只是從捕(bu)獲一(yi)運輸一(yi)封存(cun)利用(yong)的(de)(de)全技(ji)術鏈的(de)(de)角度(du)考(kao)慮，空(kong)氣(qi)中二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)(tan)濃度(du)很低，從空(kong)氣(qi)直接捕(bu)集二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)(tan)成本高(gao)昂，加(jia)上二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)(tan)輸送和儲存(cun)成本，直接空(kong)氣(qi)捕(bu)獲二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)(tan)的(de)(de)減排成本約為600-1500元/噸。

該機構認(ren)為，未來直接空氣捕(bu)獲技術雖然具有發(fa)展前景，但是(shi)具體的發(fa)展程度取決于完整技術鏈和綜合方案(an)的經濟(ji)性與適用性。

目前歐洲碳排放權交(jiao)易價(jia)格在55歐元/噸左(zuo)右（折合422元人民幣(bi)），國內(nei)碳交(jiao)易價(jia)格為50多元/噸。

如(ru)果東京都立大學(xue)發(fa)現的(de)新(xin)物質和辦法效(xiao)果真如(ru)其所(suo)說，并且具備(bei)經(jing)濟性，未來的(de)確有很大發(fa)展前(qian)景(jing)，將成為解決全球碳排放(fang)難題的(de)重要(yao)途徑。