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直接空气捕集技术：如何让我们的未来更清洁？
面对全球变暖的威胁，科学家和工程师们正在努力寻找创新的解决方案，其中之一便是直接空气捕集（DAC）技术。这种技术透过化学或物理过程，直接从大气中提取二氧化碳（CO2）并寻求有效的储存方案。 DAC 的发展不仅是从工业排放来源捕捉碳排放，更是针对整个环境进行净化，减少大气中的二氧化碳浓度。
直接空气捕集技术（DAC）不仅能够捕获已经存在于大气中的二氧化碳，还能够达到负排放的目的，这对于应对气候变迁至关重要。
DAC 主要包括三个阶段：接触阶段、捕获阶段和分离阶段。首先，系统利用大型风扇将大气中的空气运送至设备；随后，在捕获阶段，CO2 会与液体溶剂或固体吸附剂快速结合；最后，通过外部能源的应用，分离阶段将CO2 从溶剂或吸附剂中分离出来。这一过程虽然看似简单，但实际上需要大量的能源，并且使得 DAC 的运行成本不断攀升。
截至 2023 年，DAC 技术尚未实现广泛的商业化和经济效益，单位捕获二氧化碳的成本高达 1000 美元以上，远高于市场价格。因此，DAC 的广泛应用仍需政策支持与技术创新。
许多专家预测，若 DAC 技术能够成功得以商业化，其将具备对抗气候变迁的潜力，并提升公众意识。
DAC 技术的环境影响成为讨论的焦点。支持者认为，这项技术是应对全球气候变化的重要手段，能帮助全球达成巴黎协定的目标；然而，反对者则表示倚赖此技术将造成资源浪费，并可能推迟对减排措施的重视。
在技术方法方面，DAC 使用的捕获材料有许多选择，包括固体吸附剂和液体溶剂。许多商业化的 DAC 方案采用氨基化合物或碱性溶剂来吸收 CO2。以氢氧化钠为例，它会与 CO2 反应生成稳定的钠碳酸盐，而后再通过加热获得纯净的 CO2 流。
据估算，将 3.3 亿公吨的 CO2 从大气中捕获每年将需耗费 300 立方公里的水，这在全球水资源短缺日益严重的背景下，提出了新的挑战。
当前，DAC 技术还有其他多种探索方向，如电摇吸附和膜分离技术。这些技术皆为 DAC 不断创新和提升效率的潜力所在。尤其在最近，爱尔兰的 Carbon Collect Limited 开发了一种被称为 MechanicalTree™ 的设备，该设备能利用风能被动捕获 CO2，大幅降低了能源成本。
在应用方面，DAC 的潜力非常广泛，从增强油气开采、合成燃料的生产、甚至是农业中的作物生长都能发挥作用。这些不同的应用需求对捕获的 CO2 浓度有不同的要求，而在纯度低于 0.04% 的空气中捕获相对于二氧化碳的需求无疑增加了生产的难度和成本。
然而，面对日益严重的气候危机，DAC 是否能成为改变现状的关键技术，将取决于我们是否能够突破数据限制，加强此技术的可持续性?
随着全球对减少碳排放的重视，DAC 技术在未来几年内的发展前景仍然值得期待。直至 2024 年，全球预计有 53 个 DAC 工厂将投入运行，而到 2030 年，这一数字将达到 93 个。
DAC 的发展，更需要相应的资金和政策支持，特别是在美国，政府已经承诺投资数十亿美元于 DAC 项目，以促进技术的商业应用。这样的投资不仅将支持科技的进步，还有助于创造新的就业机会。随着 DAC 设施的数量不断增加，无论是碳捕获还是碳封存，都是未来面临气候挑战的重要选择。
每项技术都有其局限性，DAC 能否在技术和成本上达成突破，使我们的大气更清洁呢？
