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CO2的驚人捕獲：直接空氣捕集背後的科學是什麼？
隨著氣候變化議題的日益嚴峻，科學家與工程師們正積極尋找減少二氧化碳（CO2）排放的方法。其中，直接空氣捕集（DAC）逐漸受到重視，這是一項利用化學或物理過程從環境空氣中直接提取CO2的技術。隨著全球減碳努力的加強，DAC被視為一種“負排放技術”（NET），這背後蘊含著許多驚人的科學原理和技術挑戰。
直接空氣捕集的過程不僅能移除二氧化碳，還能將其安全地封存於長期儲存中
直接空氣捕集的運作原理
DAC系統的工作流程可分為三個主要階段：接觸階段、捕集階段和分離階段。在接觸階段，DAC系統透過大型風扇將含有CO2的環境空氣送入設備；隨後，在捕集階段，CO2會迅速有效地與液體溶劑或固體吸附劑結合；最後，在分離階段，通過外部能源，CO2從溶劑中分離，生成純的CO2以便儲存或利用。
低溫DAC過程使用固態吸附劑，而高溫過程則利用液態溶劑，這兩者對於動力學和熱傳導具不同特性。
DAC的發展現狀
截至2023年，DAC技術仍在發展中，但已經有若干商業化植物在美國和歐洲運營。其應用的廣泛性使得DAC成為一個引人注目的研究領域，未來的創新可能會使其運行成本顯著降低。然而，DAC技術在現階段的運行成本超過每噸1000美元，這使得其還未能進入碳交易市場。
環境影響與挑戰
DAC的支持者認為，這是應對氣候變化的重要工具之一，然而，也有批評的聲音認為，過度依賴這項技術可能會延誤必要的排放減少措施，並且運行DAC所需的大量資源可能會抵消其帶來的環保利益。
2020年的一項分析指出，DAC的實施需要大量材料，這可能會無法滿足每年捕捉30億噸CO2的需求。
DAC的應用案例
DAC的實際應用範圍相當廣泛，包括增強油氣回收、合成碳中性的燃料和塑料、飲料碳酸化等。在這些應用中，CO2的濃度要求有高有低，這影響了DAC的成本效益。
未來展望與政策推動
為了加速DAC的應用，政策激勵是非常重要的一環。美國能源部計畫在幾個DAC樞紐上投資35億美元，希望這些樞紐能夠從大氣中捕捉至少100萬公噸的CO2，每年推進這一技術的商業化進程。
DAC技術的發展不僅關乎技術創新，也涉及政策制定者如何營造良好的環境來促進這項技術的成熟。
結語
DAC的探索仍在進行中，我們能否在技術和政策的共同推動下，找到更有效的方式來應對氣候危機？
