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碳中和領域的技術創新越來越有看點。

據日本經濟新聞中(zhong)文網(wang)今天報道(dao)，東京都立大(da)學開發出能回收空氣中(zhong)的二氧(yang)化碳(tan)、吸收效(xiao)率最高(gao)可達到目(mu)前使用(yong)的二氧(yang)化碳(tan)捕獲物(wu)質10倍的方法。

報道認為，如果這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)能(neng)夠實用化并廣泛普及，到2050年有可能(neng)可以回收人類(lei)排放的(de)大部(bu)分(fen)二氧化碳(tan)。

這種直接從空氣中(zhong)捕集二氧化(hua)碳(tan)（DAC）的辦(ban)法，是二氧化(hua)碳(tan)負排(pai)(pai)放(fang)(fang)技(ji)術的一種。除(chu)了DAC，負排(pai)(pai)放(fang)(fang)技(ji)術還包括生物質碳(tan)捕集與(yu)封存、土(tu)地(di)利(li)用變化(hua)和林業(ye)。負排(pai)(pai)放(fang)(fang)技(ji)術是碳(tan)中(zhong)和最重要手段之一。

目前(qian)土地利(li)用(yong)變化和林業是(shi)最主要負排(pai)放技(ji)(ji)術(shu)，通過植物光合作用(yong)可以(yi)中和空氣中的二氧化碳。其他兩種技(ji)(ji)術(shu)暫(zan)時(shi)受制于高昂(ang)的成(cheng)本只是(shi)補(bu)充，全球大部分(fen)項目都處于示范階段。

全球能源互聯網發(fa)展合作組織在近(jin)期出版的《中(zhong)國碳中(zhong)和(he)之路》著作中(zhong)對負排(pai)放技術有深入闡述。該機(ji)構表示，在碳中(zhong)和(he)目標(biao)下(xia)，直接空氣(qi)捕(bu)獲技術具備發(fa)展潛力，但是未來的發(fa)展機(ji)遇(yu)與挑戰(zhan)并存。

目前(qian)直接空氣捕獲技(ji)(ji)術(shu)有(you)多個技(ji)(ji)術(shu)發展路線。

第一種(zhong)是利(li)用(yong)氫氧(yang)化(hua)(hua)物溶液直接吸(xi)收二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)，然后將(jiang)該混合物加(jia)熱至高溫以釋放二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)，以便將(jiang)其儲存并重(zhong)新使用(yong)氫氧(yang)化(hua)(hua)物，成本相對較低。其中，加(jia)拿大(da)Carbon Engineering公司于美國(guo)得克(ke)薩斯州在建(jian)的氫氧(yang)化(hua)(hua)物直接空(kong)氣捕集(ji)項目，每年二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)捕集(ji)量可達100萬(wan)噸(dun)。

另一種基于(yu)(yu)小型模(mo)塊化(hua)反應(ying)器中使(shi)用(yong)胺作為吸附劑，目前(qian)技術成本較(jiao)高，但由于(yu)(yu)可(ke)以(yi)在(zai)工業生(sheng)產線(xian)上(shang)進行模(mo)塊化(hua)設計，加上(shang)釋放(fang)二氧化(hua)碳用(yong)于(yu)(yu)存儲(chu)所需的溫(wen)度較(jiao)低(di)，進而可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)余(yu)熱，也具有一定的發展潛力(li)。其中，瑞士(shi)Climeworks公司在(zai)蘇黎世建成的膠(jiao)吸附直接碳捕集項目，每年二氧化(hua)碳捕集量(liang)達1.6萬噸(dun)。

東京都立大學此(ci)次就是在第二種技(ji)術路線上取得了突破。這家高校(xiao)指(zhi)出，此(ci)次確認的(de)物(wu)質(zhi)與胺的(de)結(jie)構略有不同，此(ci)前(qian)雖(sui)然(ran)已經廣為人知，但其吸收能(neng)力可能(neng)沒有得到研究。

東(dong)京都(dou)立大學(xue)研(yan)究室的(de)學(xue)生偶然在進行(xing)其(qi)他研(yan)究的(de)實(shi)驗之時發現，這種(zhong)物質能高效(xiao)吸(xi)收二氧(yang)(yang)(yang)化碳(tan)。讓二氧(yang)(yang)(yang)化碳(tan)通過這種(zhong)物質吸(xi)附(fu)后，會形(xing)成白(bai)色固體并沉淀。他們此后分析二氧(yang)(yang)(yang)化碳(tan)的(de)濃度時發現，這種(zhong)物質吸(xi)收二氧(yang)(yang)(yang)化碳(tan)的(de)速(su)度是通常(chang)的(de)胺的(de)5～10倍。

但是東京(jing)都立大學并未披露(lu)新物(wu)質的名(ming)稱。

此前利用胺吸(xi)收二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)，胺是以(yi)2：1的(de)比例與二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)結(jie)合(he)，而新物(wu)質則以(yi)1：1結(jie)合(he)。這種特性就是吸(xi)收效率高的(de)原因。通過(guo)不斷(duan)調節溶解新物(wu)質的(de)溶劑量等措施，實現了(le)最大10倍的(de)效率。

不過這種新物(wu)質(zhi)一斤的(de)價(jia)格超(chao)過5000日元（折合296.79元人民幣），達到(dao)普通胺的(de)2倍以上(shang)。但(dan)是新物(wu)質(zhi)卻具備10倍的(de)吸收能力。

東京都立大學(xue)的教授(shou)山添誠(cheng)司認為(wei)，“按吸收一定二氧化(hua)碳時的成本來比較，（新(xin)物質）更(geng)為(wei)優越(yue)”。如果新(xin)物質的流通(tong)量增加(jia)，價格隨之(zhi)下降，將(jiang)會更(geng)加(jia)有利(li)。此外，新(xin)物質能夠百(bai)分百(bai)重復利(li)用(yong)。

不過這(zhe)種新(xin)技術也(ye)面臨難題，就是溶(rong)解新(xin)物質(zhi)所需的溶(rong)劑(ji)。溶(rong)劑(ji)在使(shi)用過程(cheng)中會蒸(zheng)發減少。東(dong)京都立大(da)學研(yan)究人(ren)員正在討論(lun)選擇不易(yi)蒸(zheng)發的溶(rong)劑(ji)，或者構建將蒸(zheng)發部(bu)分冷卻后重新(xin)利用的系統等。

他們在(zai)2020年(nian)(nian)申請了專(zhuan)利。日本經(jing)濟新聞(wen)中文(wen)網(wang)報道稱，目前化工和能(neng)源相關等多家企業對其有興趣。今后(hou)將與這些企業展(zhan)開合作，力爭在(zai)5～10年(nian)(nian)后(hou)建設(she)驗證設(she)備(bei)，到2030年(nian)(nian)代(dai)實(shi)現實(shi)用化。計(ji)劃在(zai)2050年(nian)(nian)之前廣泛普及。

全球能(neng)源(yuan)互(hu)聯(lian)網發(fa)展合作組織(zhi)認為(wei)，與碳捕(bu)集利用(yong)與封(feng)存(cun)技術以(yi)高濃度排放(fang)源(yuan)為(wei)基礎進(jin)行捕(bu)獲的方式(shi)不同，直接(jie)空氣(qi)捕(bu)獲技術不依賴于排放(fang)源(yuan)地理位置的變化(hua)，因而在無法大規(gui)模布局碳捕(bu)集利用(yong)與封(feng)存(cun)和(he)負排放(fang)技術的領域具有一定的應用(yong)潛力(li)。

只(zhi)是從捕獲一運輸(shu)一封存利(li)用的全技(ji)術鏈的角度考(kao)慮(lv)，空(kong)氣中二氧化(hua)碳(tan)濃(nong)度很低，從空(kong)氣直(zhi)接(jie)捕集二氧化(hua)碳(tan)成本高昂，加上二氧化(hua)碳(tan)輸(shu)送和儲存成本，直(zhi)接(jie)空(kong)氣捕獲二氧化(hua)碳(tan)的減排成本約(yue)為600-1500元/噸。

該機(ji)構認為，未來直接空(kong)氣(qi)捕(bu)獲技術(shu)(shu)雖然(ran)具有發展(zhan)前景，但是(shi)具體的(de)發展(zhan)程度取決于完整技術(shu)(shu)鏈和(he)綜合方(fang)案的(de)經濟性與(yu)適(shi)用(yong)性。

目前歐洲碳排(pai)放(fang)權交(jiao)易價格在55歐元/噸(dun)左右（折合422元人民幣），國內碳交(jiao)易價格為50多(duo)元/噸(dun)。

如(ru)果東京都(dou)立(li)大學發現的新物質(zhi)和辦法效果真如(ru)其所說，并且具備經濟性，未來的確有很(hen)大發展(zhan)前景，將成(cheng)為解(jie)決(jue)全球碳排放難題的重要(yao)途徑(jing)。