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直接空氣捕集技術：如何讓我們的未來更清潔？
面對全球變暖的威脅，科學家和工程師們正在努力尋找創新的解決方案，其中之一便是直接空氣捕集（DAC）技術。這種技術透過化學或物理過程，直接從大氣中提取二氧化碳（CO2）並尋求有效的儲存方案。DAC 的發展不僅是從工業排放來源捕捉碳排放，更是針對整個環境進行净化，減少大氣中的二氧化碳濃度。
直接空氣捕集技術（DAC）不僅能夠捕獲已經存在於大氣中的二氧化碳，還能夠達到負排放的目的，這對於應對氣候變遷至關重要。
DAC 主要包括三個階段：接觸階段、捕獲階段和分離階段。首先，系統利用大型風扇將大氣中的空氣運送至設備；隨後，在捕獲階段，CO2 會與液體溶劑或固體吸附劑快速結合；最後，通過外部能源的應用，分離階段將 CO2 從溶劑或吸附劑中分離出來。這一過程雖然看似簡單，但實際上需要大量的能源，並且使得 DAC 的運行成本不斷攀升。
截至 2023 年，DAC 技術尚未實現廣泛的商業化和經濟效益，單位捕獲二氧化碳的成本高達 1000 美元以上，遠高於市場價格。因此，DAC 的廣泛應用仍需政策支持與技術創新。
許多專家預測，若 DAC 技術能夠成功得以商業化，其將具備對抗氣候變遷的潛力，並提升公眾意識。
DAC 技術的環境影響成為討論的焦點。支持者認為，這項技術是應對全球氣候變化的重要手段，能幫助全球達成巴黎協定的目標；然而，反對者則表示倚賴此技術將造成資源浪費，並可能推遲對減排措施的重視。
在技術方法方面，DAC 使用的捕獲材料有許多選擇，包括固體吸附劑和液體溶劑。許多商業化的 DAC 方案採用氨基化合物或碱性溶劑來吸收 CO2。以氫氧化鈉為例，它會與 CO2 反應生成穩定的鈉碳酸鹽，而後再通過加熱獲得純淨的 CO2 流。
據估算，將 3.3 億公噸的 CO2 從大氣中捕獲每年將需耗費 300 立方公里的水，這在全球水資源短缺日益嚴重的背景下，提出了新的挑戰。
當前，DAC 技術還有其他多種探索方向，如電搖吸附和膜分離技術。這些技術皆為 DAC 不斷創新和提升效率的潛力所在。尤其在最近，愛爾蘭的 Carbon Collect Limited 開發了一種被稱為 MechanicalTree™ 的設備，該設備能利用風能被動捕獲 CO2，大幅降低了能源成本。
在應用方面，DAC 的潛力非常廣泛，從增強油氣開採、合成燃料的生產、甚至是農業中的作物生長都能發揮作用。這些不同的應用需求對捕獲的 CO2 濃度有不同的要求，而在純度低於 0.04% 的空氣中捕獲相對於二氧化碳的需求無疑增加了生產的難度和成本。
然而，面對日益嚴重的氣候危機，DAC 是否能成為改變現狀的關鍵技術，將取決於我們是否能夠突破數據限制，加強此技術的可持續性?
隨著全球對減少碳排放的重視，DAC 技術在未來幾年內的發展前景仍然值得期待。直至 2024 年，全球預計有 53 個 DAC 工廠將投入運行，而到 2030 年，這一數字將達到 93 個。
DAC 的發展，更需要相應的資金和政策支持，特別是在美國，政府已經承諾投資數十億美元於 DAC 項目，以促進技術的商業應用。這樣的投資不僅將支持科技的進步，還有助於創造新的就業機會。隨著 DAC 設施的數量不斷增加，無論是碳捕獲還是碳封存，都是未來面臨氣候挑戰的重要選擇。
每項技術都有其局限性，DAC 能否在技術和成本上達成突破，使我們的大氣更清潔呢？
