碳中和領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新越來(lái)越有看點(diǎn)。

據(jù)日本經(jīng)濟(jì)新聞中文網(wǎng)今天報(bào)道，東京都立大學(xué)開(kāi)發(fā)出能回收空氣中的二氧化碳、吸收效率最高可達(dá)到目前使用的二氧化碳捕獲物質(zhì)10倍的方法。

報(bào)道認(rèn)為，如果這種方法能夠?qū)嵱没V泛普及，到2050年有可能可以回收人類排放的大部分二氧化碳。

這種直接從空氣中捕集二氧化碳（DAC）的辦法，是二氧化碳負(fù)排放技術(shù)的一種。除了DAC，負(fù)排放技術(shù)還包括生物質(zhì)碳捕集與封存、土地利用變化和林業(yè)。負(fù)排放技術(shù)是碳中和最重要手段之一。

目前土地利用變化和林業(yè)是最主要負(fù)排放技術(shù)，通過(guò)植物光合作用可以中和空氣中的二氧化碳。其他兩種技術(shù)暫時(shí)受制于高昂的成本只是補(bǔ)充，全球大部分項(xiàng)目都處于示范階段。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織在近期出版的《中國(guó)碳中和之路》著作中對(duì)負(fù)排放技術(shù)有深入闡述。該機(jī)構(gòu)表示，在碳中和目標(biāo)下，直接空氣捕獲技術(shù)具備發(fā)展?jié)摿?，但是未?lái)的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

目前直接空氣捕獲技術(shù)有多個(gè)技術(shù)發(fā)展路線。

第一種是利用氫氧化物溶液直接吸收二氧化碳，然后將該混合物加熱至高溫以釋放二氧化碳，以便將其儲(chǔ)存并重新使用氫氧化物，成本相對(duì)較低。其中，加拿大Carbon Engineering公司于美國(guó)得克薩斯州在建的氫氧化物直接空氣捕集項(xiàng)目，每年二氧化碳捕集量可達(dá)100萬(wàn)噸。

另一種基于小型模塊化反應(yīng)器中使用胺作為吸附劑，目前技術(shù)成本較高，但由于可以在工業(yè)生產(chǎn)線上進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，加上釋放二氧化碳用于存儲(chǔ)所需的溫度較低，進(jìn)而可以使用余熱，也具有一定的發(fā)展?jié)摿?。其中，瑞士Climeworks公司在蘇黎世建成的膠吸附直接碳捕集項(xiàng)目，每年二氧化碳捕集量達(dá)1.6萬(wàn)噸。

東京都立大學(xué)此次就是在第二種技術(shù)路線上取得了突破。這家高校指出，此次確認(rèn)的物質(zhì)與胺的結(jié)構(gòu)略有不同，此前雖然已經(jīng)廣為人知，但其吸收能力可能沒(méi)有得到研究。

東京都立大學(xué)研究室的學(xué)生偶然在進(jìn)行其他研究的實(shí)驗(yàn)之時(shí)發(fā)現(xiàn)，這種物質(zhì)能高效吸收二氧化碳。讓二氧化碳通過(guò)這種物質(zhì)吸附后，會(huì)形成白色固體并沉淀。他們此后分析二氧化碳的濃度時(shí)發(fā)現(xiàn)，這種物質(zhì)吸收二氧化碳的速度是通常的胺的5～10倍。

但是東京都立大學(xué)并未披露新物質(zhì)的名稱。

此前利用胺吸收二氧化碳，胺是以2：1的比例與二氧化碳結(jié)合，而新物質(zhì)則以1：1結(jié)合。這種特性就是吸收效率高的原因。通過(guò)不斷調(diào)節(jié)溶解新物質(zhì)的溶劑量等措施，實(shí)現(xiàn)了最大10倍的效率。

不過(guò)這種新物質(zhì)一斤的價(jià)格超過(guò)5000日元（折合296.79元人民幣），達(dá)到普通胺的2倍以上。但是新物質(zhì)卻具備10倍的吸收能力。

東京都立大學(xué)的教授山添誠(chéng)司認(rèn)為，“按吸收一定二氧化碳時(shí)的成本來(lái)比較，（新物質(zhì)）更為優(yōu)越”。如果新物質(zhì)的流通量增加，價(jià)格隨之下降，將會(huì)更加有利。此外，新物質(zhì)能夠百分百重復(fù)利用。

不過(guò)這種新技術(shù)也面臨難題，就是溶解新物質(zhì)所需的溶劑。溶劑在使用過(guò)程中會(huì)蒸發(fā)減少。東京都立大學(xué)研究人員正在討論選擇不易蒸發(fā)的溶劑，或者構(gòu)建將蒸發(fā)部分冷卻后重新利用的系統(tǒng)等。

他們?cè)?020年申請(qǐng)了專利。日本經(jīng)濟(jì)新聞中文網(wǎng)報(bào)道稱，目前化工和能源相關(guān)等多家企業(yè)對(duì)其有興趣。今后將與這些企業(yè)展開(kāi)合作，力爭(zhēng)在5～10年后建設(shè)驗(yàn)證設(shè)備，到2030年代實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。計(jì)劃在2050年之前廣泛普及。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織認(rèn)為，與碳捕集利用與封存技術(shù)以高濃度排放源為基礎(chǔ)進(jìn)行捕獲的方式不同，直接空氣捕獲技術(shù)不依賴于排放源地理位置的變化，因而在無(wú)法大規(guī)模布局碳捕集利用與封存和負(fù)排放技術(shù)的領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用潛力。

只是從捕獲一運(yùn)輸一封存利用的全技術(shù)鏈的角度考慮，空氣中二氧化碳濃度很低，從空氣直接捕集二氧化碳成本高昂，加上二氧化碳輸送和儲(chǔ)存成本，直接空氣捕獲二氧化碳的減排成本約為600-1500元/噸。

該機(jī)構(gòu)認(rèn)為，未來(lái)直接空氣捕獲技術(shù)雖然具有發(fā)展前景，但是具體的發(fā)展程度取決于完整技術(shù)鏈和綜合方案的經(jīng)濟(jì)性與適用性。

目前歐洲碳排放權(quán)交易價(jià)格在55歐元/噸左右（折合422元人民幣），國(guó)內(nèi)碳交易價(jià)格為50多元/噸。

如果東京都立大學(xué)發(fā)現(xiàn)的新物質(zhì)和辦法效果真如其所說(shuō)，并且具備經(jīng)濟(jì)性，未來(lái)的確有很大發(fā)展前景，將成為解決全球碳排放難題的重要途徑。