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Climeworks Direct Air Capture Pland创始人Christoph Gebald和Jan Wurzbacher现场
ClimeWorks Direct Air Capture Pland创始人Christoph Gebald和Jan Wurzbacher现场。 ©ClimeWorks / Julia Dunlop。
技术
2017年6月22日9:55

瑞士公司希望到2025年捕获1%的全球二氧化碳排放量

西蒙埃文斯

西蒙埃文斯

06.22.17
西蒙埃文斯

西蒙埃文斯

22.06.2017 |上午9:55
技术 瑞士公司希望到2025年捕获1%的全球二氧化碳排放量

在苏黎世以外的废物焚烧炉的屋顶上,瑞士公司Climeworks已经建造了世界上第一个商业厂,可以直接从空中吸入二氧化碳。

ClimeWorks表示,它的直接空气捕获(DAC)流程 - 一种形式负排放量经常被认为太昂贵,无法认真对待 - 今天每吨2美元的费用。这部分通过将CO2销售给附近的水果和蔬菜种植者,以便在其温室中使用。

ClimeWorks希望将此降至100美元/ TCO2到2025或2030。旨在每年捕获2025年的全球二氧化碳排放量。

必威手机官网碳简介前往工厂的开放,采访了联合创始人Christoph Gebald,了解有关ClimeWorks的抱负,技术如何运作以及如何为全球气候目标做出贡献。

负排放量

根据2015年巴黎协议关于气候变化,几乎200个国家同意将预热到“远低于”前工业水平,瞄准不超过1.5℃。这项协议还要求“平衡“在本世纪下半叶的温室气体排放来源和下沉之间,相当于达到全球净零排放。

甚至在唐纳德特朗普表示美国会拔出交易,民族气候承诺,当累积时观察时,远远落实短的将需要的是什么碳预算1.5C设置为少许备四年

这引发了人们越来越多地认识到,为了实现巴黎气候峰会的目标,所谓的“负排放”可能是必要的。在巴黎气候峰会上,相对于碳预算的超支将通过从空气中提取二氧化碳来偿还。

一些估计建议多达50亿吨二氧化碳(GTCO2)必须从大气中取出,然后锁定地下,每年到2050年。(去年,碳简介一系列关于需要的一系列条款必威手机官网负排放量, 这选项可用,是否是可行的- 或者只是鼓励自满的分心)。

直接空气捕获(DAC)是其中一种选择,DAC机器通常被描述为“从空中吸入二氧化碳”或“人造树”。它具有许多有吸引力的功能,包括有限土地足迹尽管使用生物质的负排放,但围绕二氧化碳储存网站附近的技术单位和澄清的能力与使用生物质的负排放相比。

Christophe Jospe,独立顾问和前任首席战略师负碳排放中心在亚利桑那州立大学。指出DAC避免了复杂的生物量问题碳核算,覆盖其他主要的负排放选项,与CCS(BECC)的生物能量。必威体育在线注册“你有一个明确的碳汇,而树木可以减少。”

禁止费用?

然而,直接捕获也有一个阿基尔脚跟。在能量和财务方面,它普遍认为它是非常昂贵的。必威体育在线注册学术的估计二氧化碳捕获、运输和储存的成本,以及过程中使用的化学物质的再生,每吨二氧化碳的成本从400美元到1000美元不等。

这些估计是基于的推断我们对发电厂的碳捕获和存储(CCS)的了解,那里的烟气中的二氧化碳水平比周围空气中的高得多。这通常被认为意味着DAC的成本和能源需求将比CCS大很多倍。必威体育在线注册(不过,这种关于高成本的观点存在争议——见下文)。

JOSPE告诉碳简介:“必威手机官网人们思想中的大问题是成本......这是潜在的钉子...... [in]棺材[for] dac。”

根据2016年自然纸张,DAC需要理论上最低0.5千兆焦耳(GJ)的能量,以除去并储存每吨CO2。必威体育在线注册或者,或许,尽管12GJ / TCO2效率低下,但也考虑了该过程的其他阶段。

在此基础上,每年捕获120亿吨二氧化碳等效(GTCO2E)(截至年度全球三分之一)排放量)将需要156个Exajoules(EJ)的能量。必威体育在线注册这是每年全球全球能源需求的四分之一,大约550年。必威体育在线注册

本文称,成本和能源要求将是“禁止”,需要进行研究和发展来使必威体育在线注册其降低。其计算还不包括可能与直接捕获的大能需求相关的温室气体排放。必威体育在线注册

最近看法对于科学biwei6868杂志,教授克里斯领域是一个关于气候变化(IPCC)的政府间议会的前联合主席,以及Katharine Mach.他写道:

“工程化的非生物学方法[对负排放],例如增强的风化和直接空气捕获......是能量密集型和昂贵的[但]最终可能在规模上提供有用的[CO2去除]的有用选择。必威体育在线注册然而,此时,他们的技术不成熟意味着估计未来成本,性能和可扩展性是推测性的。“

他们补充说:“如果技术成熟和价格急剧下降,直接航空捕获可能成为一个主要行业......直接空气捕获可能需要更少的土地[而不是其他负排放技术],但需要大量的全球成本和消费量大必威体育在线注册能源生产。所需的土地将作为一系列巨大的工业设施运作。“

商业climeworks.

它进入了这一点持怀疑态度,瑞士公司Climeworks最近在苏黎世外的一个小镇在Hinwil推出了世界上第一个“商业”直接二氧化碳捕获工厂。(值得注意的是,当工厂销售其二氧化碳时,它没有覆盖其全部费用。)

该公司是一个摆脱埃尔希希,成立于2009年,作为两个在大学见面的学生的大脑:Christoph Gebald和Jan Wurzbacher。在过去的两年里,ClimeWorks今天已经迅速发展,今天达到了45名员工。其融资20米,瑞士政府的500万美元包括私募股权的1500万美元。

Gebald描述了公司灵感,讲述了碳简介:必威手机官网

“从大气中捕获二氧化碳的原始想法来自Aldo Steinfeld教授。他是欧尔苏黎世的教授,在太阳能燃料上工作,他需要大气二氧化碳,以生产可再生燃料。在他的研究计划中,Jan和我是学生,所以这是从八年前开始我们所做的原创的火花。“

事实上,这种火花仍然存在,因为该公司正在与德国卡制造商奥迪合作开发可再生燃料。Climeworks的Hinwil Plant花费了3-40米,在一个有利的位置,坐落在市政垃圾焚烧炉的屋顶上,供应它所需的低成本热量。

凭借绿地农田和太阳能泥土的背景,植物也是一块石头的速度GebrüderMaier水果和蔬菜公司,使用捕获的二氧化碳在其大型温室中提升黄瓜,西红柿和茄子的生长。

此位置,漫长的油轮远离常规工业来源的二氧化碳(例如炼油厂),可能会增加ClimeWorks可以为其产品命令的价格增加。瑞士的市场价格为少量二氧化碳,为200-250美元/ T,Wurzbacher在新闻致电中说。

驱动ClimeWorks工艺使用2.5兆瓦(MWH)的热量,大约100℃,每吨CO2,以及0.5MWH的功率。这种能量要必威体育在线注册求大致相当于上面提出的12GJ / TCO2估计,尽管坚定的希望刮掉这个数字40%,使其降至约7GJ / TCO2。Gebald表示,能源资源增加 - 他指向风和太阳能 必威体育在线注册- 将需要扩大直接捕获。

捕获过程

ClimeWorks机器由一系列三个,堆叠的运输容器大小单位组成,每个单元包含六个CO2过滤器。一个大型热水储罐沿着,以及两个进一步的容器外壳控制设备。

它的工作原理吸附-解吸,风扇在捕获捕获材料上吹过的环境空气,捕获二氧化碳和水,直到它们以热量释放。水是该过程的副产物。该机器能够每年捕获900TCO2。

Gebald告诉碳简介:必威手机官网

“与这个植物一起,我们可以显示每吨600美元的成本,当然,如果我们将它与市场价格进行比较,那就是非常高的。但是,如果我们将其比较以前已经完成的研究,则投影直接空气捕获的成本,这是一个感觉。

“到目前为止的研究假设我们所做的是每吨600美元 - 这是一项研究美国物理社会和一项研究麻省理工学院,斯坦福和伯克利甚至假设每吨1000美元的植物为一个人的工业化,B)具有更大的规模,因此每年千吨,但一千吨,每年百万吨。

“所以我们非常有信心,一旦我们建造了两种,三个和四个植物的三个,我们就可以降低成本。我们在未来3 - 5年内看到了三个成本减少的因素,因此每吨200美元的最终成本为200美元。我们所做的事情的长期目标价格明显是每吨二氧化碳100美元。“

对咨询师Christoph Jospe来说,直接捕捉机械的模块化特性提供了节约成本的潜力,他将其比作太阳能行业,在太阳能行业,随着制造规模和经验的增加,价格会直线下降。Gebald解释了Climeworks希望削减成本的方式:

“为了实现这三个成本减少,这是事实的结合。它将采购,因此,购买较大的卷,它将推出我们的生产基础设施。我们今天开始的工厂在瑞士或多或少地手工制作,这可能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,钻孔或拧紧的东西,就像机器人,eteetera,可以这样做。通过逐步逐步,这意味着我刚才提到过,我们可以达到这三倍的成本减少。

“一旦我们达到200美元/ t,我们需要恢复研发就会发生成本。例如,你看到你身后的很多钢,实际上是不锈钢,这也不是最便宜的[方式]建立东西。So maybe in the future we can use cheaper materials than steel…I think we cannot reach $100/t simply by scale, or by procurement, but it’s not fundamental research that needs to be done, it’s simply optimisation work, which is well known.”

一些希望商业化二氧化碳的直接捕获的公司表示他们可以舒适地击败这些成本。Graciela Chichilnisky是首席执行官和联合创始人全球恒温器,这正在开发四个项目,以捕获CO2供碳酸饮料。

全球恒温器表示,它可以在85℃下使用几乎任何电力和废热,只能捕获二氧化碳25美元。Chichilnisky告诉碳简介:“必威手机官网我们的技术非常便宜。除了从空中移除二氧化碳方面,甚至没有其他技术甚至接近我们的技术。“

然而,这种成本被怀疑论为。“告诉我,我相信它,”行业中的一位研究人员说。这是“非常非常雄心勃勃”,ClimeWorks'Gebald说。“截至今天,我们认为价格为50美元/ T的价格,这对不切实际的挑战。”

Climeworks的数字

  • 300吨二氧化碳:一艘运输集装箱大小单位的年拆卸能力,配有六个ClimeWorks过滤器
  • 2.25亿吨二氧化碳:CLimeWorks在2025年的二氧化碳捕获的目标,等于占全球排放的近1%
  • 100单位:Climeworks当前生产线的年度能力
  • 750,000个单位:2025年捕获225mtco2的单位数
  • 250辆汽车:由单个ClimeWorks单位捕获的等效年度二氧化碳排放
  • 每辆汽车700美元:以当前成本,每年降低空中汽车二氧化碳排放量
  • 675 Terawatt小时:在目前的能必威体育在线注册量使用率下捕获2025年的225MTCO2目标所需的能量
  • 650 Terawatt小时:德国每年使用的电力
Climeworks直接空气捕获植物信息图表

ClimeWorks.

巴黎目标

climateworks的创始人也注意到了它的背景,他们经常提到,为了实现巴黎协定的净零排放目标,需要发展援助委员会(DAC)等技术。Gebald告诉碳简介:必威手机官网

“巴黎表示,我们必须转到零缩血,在20至30年内是二氧化碳中性,或者到2050年,实际上需要严重的排放削减和所有可用技术的组合。Yes, it took us eight years to get to where we are today, but we started as college graduates, we started without any experience…I’m very confident that we can continue this strong growth, which we had especially in the last two or three years, in order to meet those targets.”

他说:“我们公司的愿景是通过2025年捕获[一个]百分比的全球排放量,这是超级雄心勃勃的,但这是可行的。”为了达到这种规模,公司需要安装数十万个单位,仅仅是商业基础的一个不可能的任务。

Gebald说:“在没有政治意愿的情况下,目前在没有政治意愿的情况下,目前不可能在没有碳上的价格,”达到1%的全球排放量。所以只有商业手段是不可能的。“

Wurzbacher建议开拓公司可以通过旨在成为碳中性,而是碳负数。

目前,ClimeWorks正在开发利基应用,包括碳酸饮料和可再生燃料的二氧化碳。它计划在未来两年内开放七个设施,包括冰岛的负排放厂,既捕获,然后将二氧化碳储存在地下。(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CARBFIX.和冰岛大学)。

该方案的成本可能有所不同,因为Climeworks引用的数字不包括CO 2的运输成本或储存。然而,这些步骤可能不会显着增加到总数。Antonios Papaspiropoulos,全球倡导和通信领先全球CCS研究所,讲碳简介:必威手机官网

“就运输和存储二氧化碳的成本而言,这些显然依赖于不同的变量 - 运输距离,储存性能等,表示,作为经验法则,我们将建议每吨10美元 - 每吨20美元[CO2]作为合理的范围。“

量子飞跃

托马斯储料厂是伯尔尼大学的气候和环境物理学教授,并是联合主席工作组一体关于气候变化(IPCC)的政府间议会第五次评估报告。他在ClimeWo必威手机官网rks发布时讲碳简介:

“我们今天在这里看到的是一项规定的技术迈出了能够从大气中捕获碳的技术,并将其放入使用或捕获良好并储存它。我们在这里看到的第一元素已经显示了概念证明,现在处于这样的状态,它正在令人信服的人购买产品。这是实现巴黎已经制定的关键和关键步骤之一,也就是说,实施实验室的技术,尚未缩放。“

储料器注释了巴黎目标的挑战以及ClimeWorks目标的野心,这将需要创造一个重要的新行业。但是,他讲碳简短:必威手机官网

“看,如果你要爬一座大山,你要从第一步开始。如果你不迈出第一步,你就不会到达顶峰……我正是从这样的角度看待这一发展:我们已经迈出了非常重要的第一步。这一步向外界证明,在实验室之外,这是可行的。他说:“这不是解决问题的灵丹妙药,也不是解决问题的灵丹妙药,也不是将气温上升控制在2摄氏度以内。”

储料器表示,负排放技术必须补充,而不是替代能源效率和可再生能源的积极投资,以“以最快的速度取代化石能”。必威体育在线注册

我们的技术如何工作信用:ClimeWorks

Gebald提出的一个有趣的可能性是直接捕获可以提供逆机解决方案的想法,这些解决方案有效地提高了切割排放的成本。他说:

“最后,我认为空气捕捉器的价格将决定碳的价格。从长远来看,这是没有意义的,如果我们能以100美元的价格捕获,比如在20年内,但碳的价格是400美元。”

这可以与未来某些型号的切割排放的边际成本进行比较。例如,最近国际能源机构必威体育在线注册报告称,到2060年,电力部门减排成本将达到每吨二氧化碳600美元。

结论

ClimeWorks对世界上第一个商业直接捕获工厂的开放持有可能成为抗击气候变化的主要里程碑。在植物的发布会上发表演讲,劳伦斯·丽水国家实验室胡里奥·弗里德曼博士一位奥巴马向美国能源部任命,告诉观众:“我真的相信[这]是历史性的事件。”必威体育在线注册

然而,问题仍然超过了该过程的成本和能源需求。必威体育在线注册博士niall mac dowell.,伦敦帝国学院的清洁化石和生物能源研究组负责人讲碳简介:必威手机官网必威体育在线注册

“DAC的成本继续成为一些争议的一个领域,在学术文献中具有很广泛的估计。There is, therefore, an urgent need for transparent and verifiable costs to be presented to the community in order to build confidence in what could be an incredibly valuable technology in fighting climate change…It’s particularly interesting to see [Climeworks’] cost-cutting objectives of a three to four-fold reduction [to around $200/tCO2] by 2020, which is just around the corner. That’s really exciting, but it’s important they demonstrate that in a transparent and understandable way.”

Climeworks非常了解开辟成本核算的压力。Gebald告诉碳简介:“必威手机官网当我们会这样做时,仍然不清楚,但显然,它在我们的名单上,我们希望分享这些信息。”

注意:碳简介必威手机官网参加Climeworks开放的旅行费用由CleanTech Media涵盖,该媒体代表ClimeWorks组织了这一天。必威手机官网碳简介对本文完全进行了编辑控制。

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