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负排放技术的秘密：直接空气碳捕集如何拯救地球？
随着全球气候变迁加剧，寻找有效且可持续的减碳解决方案显得尤为迫切。其中，直接空气碳捕集（DAC）技术开始引起越来越多的关注。这种技术的核心在于，透过化学或物理方式，从大气中直接撷取二氧化碳（CO2），并实现长期封存。若提取出的CO2能够安全储存，便形成了直接空气碳捕集和封存（DACCS），这被视为一种"负排放技术"（NET）。此技术如何运作、其环境影响及未来前景又如何，值得我们深入探讨。
DAC的工作原理
直接空气碳捕集技术包括三个主要阶段：接触阶段、捕集阶段和分离阶段。在接触阶段，DAC系统利用大型风扇将包含CO2的空气送入装置。随后，在捕集阶段，CO2会迅速而有效地与液体溶剂或固体吸附剂结合。这些化学介质随后会被外部能源（例如热能）所剥离，以获得纯CO2流和再生的化学介质。
目前，DAC的运行技术主要可以分为低温固体吸附（S-DAC）和高温液体吸附（L-DAC）两种技术，这两种技术皆已成熟，已可实行商业化。
DAC的挑战与潜力
尽管DAC技术潜力巨大，但实际应用中仍面临高昂的成本问题。至2023年，每吨CO2的捕集成本高达超过1000美元，远高于现有的碳交易市场价格。要使DAC系统保持净碳负担，必须使用可再生能源，因为这一过程能耗巨大。然而，未来技术创新可能降低该过程的能量需求。
DAC的环境影响
支持者认为DAC是一个重要的应对气候变化的工具，能助力实现《巴黎协定》的目标。尽管如此，批评者则警告说，倘若过度依赖此技术，可能会导致减排措施的延迟。他们指出，DAC系统所需的资源和能量需求也是一个不可忽视的负担，甚至会抵消其本身所带来的环境效益。
根据最近的分析，DAC系统每年可能无法捕集预期的30亿吨CO2，因为其需要极大的资源，未来可能会带来新的环境影响。
DAC的应用
DAC技术的实际应用正在逐步扩展，包括增强石油回收、碳中和合成燃料和塑料的生产、饮料碳化、增强混凝土强度等。这些应用需要不同浓度的CO2，而要从大气中获取纯净的CO2产品，则需要消耗较高的能量，这使得相关成本骤升。
全球DAC设施
截至2024年，全球预计将有53个DAC设施投入运营，其中18个在北美，24个在欧洲。美国、加拿大及一些欧洲国家引领DAC建设。而中国的"CarbonBox"技术也在迅速发展中，旨在协助中国在2060年前实现碳中和。
结论
总的来看，DAC技术的前途虽光明却也艰难。随着技术的进一步发展及政策激励的推动，DAC有潜力在未来成为抗击气候变化的重要工具。然而，它能否如期达成碳中和的目标，仍取决于全球各国的努力与合作。未来的DAC是否将充分发挥其潜力，成为解决气候危机的关键技术呢？
