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靠西北风活着的日子要来了?二氧化碳不仅能合成淀粉,还能造房子造眼镜

2024-11-01 207


近期,中国科学家首次做出二氧化碳人工合成淀粉。这一成果尚处于实验室阶段,但也许离“喝西北风就能饱”的日子也不远了。

二氧化碳总与温室效应、全球变暖紧密相连,但它的用处可能比你想像得要丰富。做为一种上好的原材料,除了保障粮食安全,二氧化碳在减少化石燃料和塑胶制品使用上也有关键作用。

在你眼前的这副太阳镜,镜片就来自回收的二氧化碳。在一定条件下,二氧化碳可以被转化为乙烯──制造塑胶的基本材料。

(Source:PANGAIA)

运动鞋、瑜伽垫、洗发乳、洗衣粉、墙壁油漆……许多我们生活中再常见不过的事物,都有化石燃料的参与。据估计,这样的产品至少有 6,000 种,但实际数字可能更多。

和太阳眼镜一样,这些产品也可能由回收的二氧化碳制成,许多公司都在做这件事并尝试将它商业化和规模化。

在化石燃料外,以更好的方式获得碳

制造二氧化碳太阳眼镜的技术来自于初创公司 Twelve。Twelve 是最早将“人工光合作用”商业化的公司之一,该公司使用可再生电力和水,从二氧化碳中制造碳并将其转化为乙烯等化合物。

除了太阳眼镜,Twelve 还在开发更多捕获和利用二氧化碳的技术,拓宽业务范围,使更多产品都不再使用原油、天然气或煤炭。据 Twelve 联合创始人 Flanders 说,这些基于二氧化碳的产品在品质和性能上将与传统产品相同。

许多大公司也在考虑与 Twelve 合作,减少使用化工产品并降低碳足迹。

今年 7 月,P&G 与 Twelve 合作开发以二氧化碳为原料成分的汰渍洗衣粉;去年,Twelve 与梅赛德斯-奔驰合作,用回收的二氧化碳制造了首个汽车零部件。一辆新车含有大约 300 公斤的聚合物,这些几乎都可以用二氧化碳制造,即使是电动汽车也是如此。

此外,Twelve 还制造了另一种“碳转化”装置,适用于已经捕获二氧化碳的工业场所。化石燃料公司 Shell、Repsol 和 SoCalGas 都与 Twelve 开展了小型试点项目。在投资者的压力和更严格政策的催动下,这些公司急于寻找减少自身生产排放的方法。

而被回收的二氧化碳,似乎是“子子孙孙无穷匮也”。

今年 8 月 9 日,IPCC(联合国-间气候变化专门委员会)气候报告发布,这份评估明确指出,现代社会对化石燃料的持续依赖,正在以 2000 年来前所未有的速度使全球变暖。相比于 1850-1900 年,目前全球表面温度升高了约 1.1°C。

“气候变化正在发生,人们的确感受到了。这份报告只是向大众提供了科学验证,告诉他们:‘是的,你感受到的是真的。’”一位加拿大环境部气候学家指出。

同时,IPCC 报告强调了更重要的一点:现在采取积极行动,许多最可怕的气候变化的影响仍可避免。这也是回收二氧化碳并将之商用的意义。Twelve 联合创始人 Flanders 认为:

我们不会摆脱碳基材料。它们都在我们身边。但是我们可以以更好的方式获得碳。你不需要使用化石碳来获取它。

从生活到工业,如何捕获二氧化碳

像 Twelve 这样的公司不只一家。更好地捕捉二氧化碳并将其转化为有价值、可销售的产品,是越来越多公司和研究人员在努力。从饮料服饰到建筑建材,他们试验了各种各样的可能性。

同样推出减碳太阳眼镜的 Newlight Technologies,和 Twelve 的方法有所不同。他们花了十多年时间,利用一种海洋微生物开发了一种名为“AirCarbon”的材料。这些微生物以甲烷和二氧化碳为食,并将它们转化为天然聚合物,使其像塑胶一样成型。AirCarbon 可用于制作吸管、餐具、手提包和太阳眼镜。

(Source:Newlight)

Newlight 面临的最大挑战是快速扩大生产以降低价格。它目前的产品范围从 6.99 美元的餐具套装到 520 美元的手提包──比目前市场上的传统同类产品贵不少。

Newlight 首席首席执行官 Mark Herrema 也意识到了这一点:

如果你真的想对环境产生巨大的影响,你必须专注于性能、价格以及可扩展性。否则,这只是一个好想法,但那还不够好。

食品和时尚这类零售品牌,只是 Newlight 战略的一小部分。为了扩大业务和维持生存,该公司正在与其他品牌展开合作谈判。

位于布鲁克林的 Air Company 团队则推出了负碳伏特加。他们利用太阳能和特殊催化剂,将水分解成氢气和氧气,然后将氢气与回收的二氧化碳结合,生成酒精和水,最后一步是透过蒸馏除去水,只向大气中排放氧气。每生产一瓶伏特加,就从空气中去除一磅的碳。

但价格依旧是个不可忽略的问题,750 毫升瓶装的负碳伏特加售价 65 美元,知名伏特加品牌 Absolut 的相同规格约为 20 美元。谁愿意为环保伏特加支付如此高的价格?据 CNBC,它尝起来就像普通的伏特加。

(Source:Air Company)

而在建筑工业领域,二氧化碳排放物可以被转化为替代燃料、增强型混凝土、碳纤维和其他宝贵材料。

CarbonBuilt 团队的核心技术源自加州大学洛杉矶分校,他们将工业二氧化碳排放物嵌入混凝土之中,这种混凝土在性能和成本上与传统混凝土相近,且没有碳税或罚款之虑。

英国的 CCM 团队则希望在各个行业中更好地利用捕获的碳。CCM 耗资 250 万美元研发了一台机器,这一机器可以将二氧化碳转化为沉淀碳酸钙,用于纸张涂料、塑胶、药品、食品、牙膏及其他产品。CCM 团队成员 Imbabi 认为:

一个急需解决的问题是创建一个够大的去处,来化解全球每年 400 亿吨二氧化碳排放量。仅靠水泥做不到这一点。

以上这些公司或团队,都有较为成熟的技术傍身,但共同面临着二氧化碳回收行业存在的问题──短期内难以规模化、单打独斗成效甚微、成本偏高导致售价也高,这些问题纠缠在一起,看来成了死结。

一场碳技术经济的竞赛

还是那句老话,发展造成的问题只能让发展本身去解决。碳中和是一项长期广泛事业。

比尔·盖兹提出过碳中和的关键理念“绿色溢价”,即会产生碳排放的产品与不会产生碳排放的替代品之间的成本差异。

“绿色溢价”越高,离零碳未来就越远,尤其对于能源需求不断增长的低收入国家来说。了解哪些领域存在绿色溢价,哪些因素造成了绿色溢价,如果绿色溢价已经很低,那阻挠零碳产品应用的是什么原因,这些都是碳中和进展的关键。

一般来说,有三种办法来降低“绿色溢价”:-调控、公司和投资者承诺、个人购买更多清洁产品推动市场发展。这需要体现在发电、生产、农业、交通物流、日常生活等各个方面。

所以,环保的死结需要各方协力花时间去耐心解开。环保本身就是一个行业,有人买单的同时也有人得利,技术、政策和市场都是重要的影响因子。

美国能源部已经在碳捕获、储存和利用技术上投资了数十亿美元,其中包括对多项研究和开发计划的资助,国际能源署预测这在 6 年内会促成 10 亿美元的新投资。

加拿大初创公司 CarbonCure 正与全球约 150 家混凝土工厂合作,将回收的二氧化碳引入现有的生产设施。据其创始人称,它能提供环境和经济两方面的利益。如果属实,那么它天然具有竞争优势──即使一家公司不关心气候变化,但它总是希望省钱的。

▲ CarbonCure 混凝土运输车。(Source:CarbonCure)

Newlight 则试图让客户确切地知道他们的购买行为消除了多少碳。该公司已与 IBM 合作,使用其区块链技术来追踪制造过程的每一步及其碳足迹。 Newlight 首席首席执行官 Mark Herrema 表示:

大多数人都想做点好事,问题是缺乏资讯。当你买一件 T 恤时,你不知道有 700 升水被用来制作它。如果你知道这件是 700 升、那件是 7 升,这可能会影响你的决策。所以我们想在碳方面做同样的事情。

我们讨厌有些公司为了环保让渡消费者利益的行为,也看腻了那些巧立名目却不做实事的作秀,但环保终究是为了未来的事业,我们不仅不能停止在环保方面的努力,还要在发展中大浪淘沙,按照自然规律完成一场碳技术经济的竞赛。

(本文由 爱范儿 授权转载;首图来源:Created by freepik)

2021-10-10 03:59:00

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