这家瑞士公司希望捕捉到2025年全球二氧化碳排放量的1%

的屋顶上外的垃圾焚烧炉苏黎世瑞士公司Climeworks建造了世界上第一个商业工厂直接从空气中吸收二氧化碳。

Climeworks说它直接空气捕捉(DAC)过程的一种形式负排放通常被认为是过于昂贵认真对待今天,成本600美元每吨二氧化碳。这部分是由二氧化碳卖给附近的水果和蔬菜种植者使用温室。

Climeworks希望把它降到100美元/ tCO2到2025年或2030年。它的目标是捕捉到2025年每年全球二氧化碳排放量的1%。

必威手机官网碳短暂前往工厂的开幕,并采访了创始人克里斯托弗Gebald找到更多关于Climeworks的野心,这项技术是如何工作的,以及它如何可能影响全球气候的目标。

负排放

根据2015年巴黎协定在气候变化问题上,几乎200个国家同意限制变暖“低于”2 c高于工业化前的水平和目标不超过1.5摄氏度。该协议还呼吁一个“平衡温室气体排放源和汇之间的“世纪下半叶,相当于全球达到零排放。

甚至在唐纳德·特朗普表示,美国将之前退出协议,国家气候承诺,累计,远远短需要什么,碳预算1.5 c组在尽可能少用四年。

这引发了两国日益认识到所谓的负排放可能需要满足目标的巴黎,一个对碳预算超支是偿还通过空气中的二氧化碳。

一些估计建议多达五十亿吨的二氧化碳(GtCO2)必须从大气中清除,然后锁地下,到2050年每年。(去年,碳短暂产生的一系必威手机官网列文章的必要性负排放,选项和他们是否可用可行的——或者仅仅是一个分心,鼓励自满)。

直接空气捕捉(DAC)是这些选项之一,与DAC机器通常被称为“从空气中吸收二氧化碳”或“人造树”。它有很多有吸引力的特性,包括有限土地占用,站点附近单位二氧化碳存储站点和一个清晰多少二氧化碳还能储备,与负排放,使用生物质。

克利斯朵夫Jospe,一个独立的顾问和前首席策略师中心-碳排放在亚利桑那州立大学。指出DAC避免了复杂的生物质能的问题碳会计云,其他主要负排放选项,生物能源与CCS (BECCS)。必威体育在线注册“你有一个明确的碳汇,而树木可以砍伐。”

高昂成本?

然而直接捕获也有一个致命弱点。有一个普遍认为是极其昂贵的,在能源和财务条款。必威体育在线注册学术估计二氧化碳捕获的成本,运输和储存,以及再生过程中使用的化学物,范围从400美元到1000美元每吨二氧化碳。

这些估计是基于推断我们知道碳捕获和储存(CCS)在电厂、烟道气CO2含量远高于周围空气。这通常是认为意味着成本和DAC的能源需求将CCS的许多倍。必威体育在线注册(然而,高成本的这个观点是有争议的——见下文)。

Jospe告诉碳简短:“必威手机官网最大的问题在人们心中是成本…这是潜在的指甲…[在][为]DAC的棺材里。”

根据2016年的一项自然纸,DAC需要的理论最低0.5焦耳(GJ)的能量来移除和存储每一吨二氧化碳。必威体育在线注册或者,也许,多达12 gj / tCO2一旦效率低下和其他阶段的过程都考虑进去。

在此基础上,文章认为捕获120亿吨二氧化碳当量(GtCO2e)(约每年年度全球的三分之一排放)需要156穰焦(EJ)的能量。必威体育在线注册这是超过四分之一的所有用途,一年一度的全球能源总需求约550 ej的。必威体育在线注册

报纸上说的成本和能源需求将“禁止”,研究和开发需要带下来。必威体育在线注册其计算也不包括相关的温室气体排放可能提供直接捕获的巨大的能源需求。必威体育在线注册

在最近的一次的角度来看科学杂志biwei6868,教授克里斯领域前的联合政府间气候变化专门委员会(IPCC)的和凯瑟琳•马赫博士斯坦福大学环境基金主任写道:

”工程,非生物方法(负排放),如增强的风化和直接空气捕捉…是能源密集型和昂贵但最终可能提供有用的选项(除二氧化碳)规模。必威体育在线注册在这一点上,然而,他们的技术不成熟意味着对未来的估计成本,性能和可伸缩性是投机。”

他们补充说:“直接空气捕捉会成为一个主要的工业技术的成熟和价格大幅下降…直接空气捕捉可能需要更少的土地(比其他负排放技术),但需要更高的成本和消费的大部分全球能源生产。必威体育在线注册所需的土地经营作为一个巨大的工业设施。”

商业Climeworks

这个有点怀疑竞技场,瑞士公司Climeworks最近推出了全球首个“商业”直接在Hinwil二氧化碳捕获装置,苏黎世郊外的一个小镇。前面(值得注意的是,虽然工厂出售其二氧化碳,它不是覆盖其全部费用。)

该公司是一个分拆从苏黎世联邦理工学院成立于2009年的两个学生在大学:Christoph Gebald和Jan Wurzbacher。在过去的两年里,今天Climeworks快速增长,达到45名员工。20美元融资包括5美元瑞士政府拨款和私人股本的15美元。

描述公司的灵感,Gebald告诉碳简要:必威手机官网

“最初的想法来捕获大气中的二氧化碳来自奥尔多·斯坦因费尔德教授。他是瑞士苏黎世联邦理工学院的一位教授,致力于太阳能燃料,他需要大气中的二氧化碳来生产可再生燃料。在他的研究项目,简和我是学生,这是原始的火花从我们开始,八年前。”

事实上,这火花,公司与德国汽车制造商奥迪开发可再生燃料。Climeworks Hinwil工厂成本美元3-4m构建和坐在一个有利的位置,坐在一个城市垃圾焚烧炉的屋顶,提供低成本的热量需求。

背景的绿色农田和solar-clad谷仓,植物也是一石激起千层浪以迈尔。水果和蔬菜公司,它使用捕获的二氧化碳提高黄瓜的生长,在其大型温室番茄和茄子。

这个位置,漫长的tanker-trip远离通常工业二氧化碳的来源,如炼油厂,大概增加了Climeworks可以命令其产品的价格。市场价格在瑞士,少量的二氧化碳,是200 - 250美元/ t, Wurzbacher说在记者的电话。

推动Climeworks流程使用2.5兆瓦小时(兆瓦)的热量,在100摄氏度左右,每吨二氧化碳,随着0.5兆瓦的电力。这种能量需必威体育在线注册求大致相当于上面的12 gj / tCO2估计出发,尽管该公司希望节省40%这个数字,把它降到7 gj / tCO2。Gebald说增加能源-他指出风能和太阳能需要扩大直接必威体育在线注册捕获。

捕获过程

Climeworks机由一系列3、堆放,运输集装箱单元,每个包含六个二氧化碳过滤器。大热贮水箱坐在一起,连同另外两个集装箱房屋控制设备。

它通过吸附- - - - - -解吸,与球迷吹空气捕捉材料,这陷阱二氧化碳和水,直到他们被释放热量。水是这个过程的副产品。机器能够捕捉每年900 tco2。

Gebald告诉碳简要:必威手机官网

”这种植物,我们可以展示的成本每吨约600美元(二氧化碳),那就是,当然了,如果我们把它比作一个市场价格,非常高。但是,如果我们把它比作研究已经完成之前,将直接空气捕捉的成本,这是一种感觉。

“研究到目前为止认为我们所做的将成本每吨600美元——这是一项研究美国物理学会,一个研究麻省理工学院、斯坦福大学和伯克利对植物甚至认为每吨1000美元——是工业化和b)有一个更大的规模,不是每年一千吨,但是多出一千倍,所以每年一百万吨。

“我们非常有信心,一旦我们建立两个版本,3和4的工厂,我们可以降低成本。我们看到一个因素的三个降低成本在未来3 - 5年,所以最终的成本每吨200美元。长期的目标价格我们做的显然是100美元每吨二氧化碳。”

为顾问Christoph Jospe直接捕获设备的模块化性质提供了潜在的成本节约,他把太阳能产业,导致价格大幅下跌,制造业规模,和经验,增加。Gebald Climeworks希望削减成本的方式解释道:

“为了实现这三倍降低成本,这是一个事实。将采购,采购大卷,它将打造专业化生产基础设施。我们工厂从今天开始在瑞士或多或少是手工制作的,这是也许不是最便宜的生产方式的定义。所以我们开始自动化生产步骤:而不是人,钻井或搞砸东西,,就像机器人,等等,可以这样做。通过一步一步,这些意味着我刚才提到的,我们可以实现这些降低成本的三倍。

“为了再次减半成本,一旦我们达到200美元/ t,我们需要研发发生。例如,你看到很多背后的钢,不锈钢,也不是最便宜的[方法]创造东西。也许在未来我们可以使用更便宜的材料比钢…我认为我们不能达到100美元/ t只要规模,或采购,但它不是需要做基础研究,它只是优化工作,这是众所周知的。”

其他几个公司希望商业化直接捕获二氧化碳的说他们已经可以轻松击败这些成本。著Chichilnisky首席执行官和创始人之一全球温度,这是发展中四个项目捕获二氧化碳用于碳酸饮料。

全球温度表示,它可以捕获二氧化碳仅为50美元每吨,几乎不使用任何电力和废热在85 c。Chichilnisky告诉碳简短:“必威手机官网我们的技术是非常便宜。没有其他技术更接近我们的把二氧化碳从空气。”

然而,这成本持怀疑态度。“给我看看,我相信它,”研究人员表示。说:“这是“非常非常雄心勃勃的Climeworks Gebald。“从今天开始,我们考虑一个50美元的价格/ t是不切实际的高度挑战性的。”

Climeworks人数

• 300吨二氧化碳:年清除能力的一个海运集装箱单元配备六Climeworks过滤器
• 2.25亿吨二氧化碳:Climeworks二氧化碳捕获的目标在2025年,将近1%的全球温室气体排放
• 单位:100年产量Climeworks目前的生产线
• 750000台:数量的单位,需要在2025年捕获225 mtco2
• 250辆汽车:等效年度二氧化碳排放量将被一个Climeworks单位
• 每车:700美元的年度成本从空气中去除汽车二氧化碳排放量,以目前的成本
• 675太瓦小时:能量捕获225 mtco必威体育在线注册2 2025的目标,在当前能源使用的利率
• 650太瓦小时:用电量每年由德国

巴黎的目标

Climeworks开幕的上下文是不会丢失其创始人,他经常引用需要的技术,如DAC,为了满足零排放的目标,巴黎协议。Gebald告诉碳简要:必威手机官网

“巴黎说我们必须去0吨,在20到30年二氧化碳中性,或者到2050年,实际上,这需要严重的减排和所有技术的结合,是可用的。是的,我们花了八年到今天,但是我们开始作为大学毕业生,我们开始没有任何经验…我非常有信心,我们可以继续强劲增长,我们曾在过去两到三年,特别是为了满足那些目标。”

他说:“我们公司的愿景是捕获一个百分比的全球温室气体排放,到2025年,这是超级雄心勃勃,但它是可行的。“达到这个规模,公司将需要安装成千上万的单位,在商业的基础上一个不可能完成的任务。

Gebald表示:“目前达到1%的全球温室气体排放到2025年不可能没有政治意愿,没有碳价格,例如。所以它是不可能仅通过商业手段。”

Wurzbacher表明先锋公司不仅可以帮助启动了旨在成为碳中性,但碳负极。

现在,Climeworks发展利基应用程序,包括二氧化碳的碳酸饮料和可再生燃料。计划开放七设施在未来两年内,在冰岛,既包括负排放工厂捕获,然后把二氧化碳储存于地下。(这是一个伙伴关系包括雷克雅未克能源必威体育在线注册,固碳和冰岛大学的)。

这个方案的成本可能会不同,因为上面的Climeworks引用的数据不包括运输或储存二氧化碳的成本。这些步骤可能不显著增加,然而。安东尼奥Papaspiropoulos,全球领先的宣传和沟通全球CCS技术研究所告诉碳简要:必威手机官网

”的运输和储存二氧化碳的成本,这些都是明显的依赖不同的变量——运输距离,存储属性,等等。也就是说,作为一个经验法则,我们建议每吨10 - 20美元(二氧化碳)作为一个合理的范围内。”

量子飞跃

托马斯储料器是气候和环境物理学教授的联合是伯尔尼大学的一个工作组政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告。他告诉碳短暂Cli必威手机官网meworks启动:

“今天我们看到的是一个量子一步的实现技术,能够捕获大气中的碳和付诸使用或捕捉好并存储它。这个第一个元素,我们看到了概念证明现在处于这样一个状态,它是说服人们购买产品。这是一个关键的和关键的步骤来实现巴黎已经制定了什么,那就是,坐在实验室的实现技术,尚未扩大。”

储料器指出巴黎的挑战目标的野心Climeworks目标,这将需要建立一个重要的新产业。然而,他告诉碳简要:必威手机官网

“看,如果你要爬上一个巨大的山,你从第一步开始。你不会到达峰会如果你没有完成第一步…在这个角度,我看到这个发展:一个非常重要的第一步了。一步证明了外面的世界,外面的实验室,这是有效的。是否可伸缩的全球排放的规模…这里是另一个无法回答的问题…也没有什么灵丹妙药能够解决这个问题,将气温上升控制在2摄氏度以内。”

史孟康指出负排放技术必须补充,而不是替代积极投资于能源效率和可再生能源取代化石能源可能最快的速度”。必威体育在线注册

Gebald提出一个有趣的可能性是直接捕获能提供一个支持的解决方案,有效地限制减排的成本。他说:

“在一天结束的时候,我认为空气捕捉的价格将决定碳的价格。从长远来看,它没有意义,如果我们能捕获100美元,如果喜欢,20年来,但碳价格为400美元。”

这可以与减排的边际成本在未来的一些模型。例如,最近的一次国际能源机构必威体育在线注册报告在能源方面的减排成本/ tCO2在2060年达到600美元。

结论

Climeworks开放了世界上第一个商业直接捕捉植物拥有潜力成为对抗气候变化的一个重要里程碑。在植物的发布会上,劳伦斯利弗莫尔国家实验室胡里奥·弗里德曼博士,奥巴马任命美国能源部,告诉观众:“我相信这是一个历史性的事件。”必威体育在线注册

但问题仍然存在成本和能源需求的过程。必威体育在线注册博士尼尔Mac道清洁化石和生物能源研究小组的负责人伦敦大学帝国理工学院告诉碳简要:必威手机官网必威体育在线注册

“DAC的成本仍是一些争议的一个区域,有一个非常广泛的学术文献的估计。因此,迫切需要透明和可核查的成本将社区为了树立信心,这可能是一个非常有价值的技术在应对气候变化…这是特别有趣的看到[Climeworks成本削减目标的3到4倍的降低(约200美元/ tCO2)到2020年,也就是在拐角处。这是非常激动人心的,但重要的是他们在一个透明的和可以理解的方式证明。”

Climeworks非常清楚的开放成本计算的压力。Gebald告诉碳简短:“必威手机官网目前尚不清楚我们何时会这样做,但是很明显,它在我们的列表,我们想分享这个信息。”