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前言
——深入瞭解直接空氣捕集技術(Direct Air Capture)
在全球逐步邁向“碳中和”的關鍵節點,一項被譽為“碳中和最後拼圖”的 技術正在受到越來越多關注——DAC(Direct Air Capture,直接空氣捕集)。那 麼,DAC 到底是什麼?它的意義在哪裡?技術發展到了什麼階段?是否真的能 “拯救地球”?
■ 什麼是 DAC(Direct Air Capture)
DAC,全稱為 Direct Air Capture,中文譯為“直接空氣捕集”,指的是從 大氣中直接捕集二氧化碳的技術。與傳統的“煙氣捕集”(例如火電廠尾氣處理) 不同,DAC 不依賴工業排放源,而是直接從稀薄的大氣中“抓碳”,具有高度 靈活性和獨立性。
大氣中CO₂濃度僅為 0.04%,但 DAC可以將其提取並濃縮至 95% 以上。
■ DAC技術路線主要有哪些?
固相吸附(固體基)
a) 利用多孔材料(如改性沸石、金屬有機框架MOF等)吸附空氣中的CO₂
b) 通過加熱或真空方式進行再生釋放
c) 代表企業:Climeworks(瑞士)、Global Thermostat(美國)
液相吸收(溶液基)
a) 使用氫氧化鈉、氨等鹼性液體與CO₂反應生成碳酸鹽
b) 後續熱解或電解釋放純CO₂
c) 代表企業:Carbon Engineering(加拿大)
■ DAC有什麼用?捕到的CO₂去哪裡了?
封存路徑(CCS)
a) 將CO₂注入地下鹽穴或枯竭油氣田,形成永久封存
b) 典型路徑:DAC + CCS(Direct Air Capture and Storage)
利用路徑(CCU)
a) CO₂轉化為綠色合成燃料(如綠色甲醇、綠色甲烷)
b) 與氫氣反應合成高附加值化工品用於農業溫室、啤酒飲料、乾冰等應用 場景
DAC + 綠氫 + 合成燃料 = 零碳能源閉環
■ DAC技術發展到了什麼程度?
雖然 DAC 技術目前仍處於產業化初期,但已有多個示範專案開始運行:
項目地點 | 企業 | 處理能力 |
瑞士 Hinwil | Climeworks | 900 噸/年 |
加拿大 Squamish | Carbon Engineering | 1 萬噸/年試驗中 |
美國 Texas | 1PointFive (Oxy) | 計畫100 萬噸/年(2025) |
■ DAC的挑戰與未來
挑戰:
a) 單位成本較高(目前約 $600–1000 / 噸 CO₂)
b) 能耗較高(尤其是熱再生部分)
c) 材料迴圈壽命與工藝穩定性仍待提升
未來價值:
a) 提供負碳排放能力,是實現“淨零”的關鍵手段
b) 為航運、航空等無法完全電氣化行業提供綠色替代燃料
c) 與綠氫、碳捕集系統形成閉環,為全球CCUS體系添磚加瓦
■ 結論與觀點
DAC 是直接從大自然中捕捉二氧化碳,與樹木吸收二氧化碳的途徑一致, 理論上屬於“碳匯”,但由於是以工業手段完成,所以還是屬於在ISO14064-1 範疇,不能以碳匯形式表現,只能說是“負碳”的製造手段。
目前在ITMOs 的認定上,存在封存與利用的固化結果,由於ICVCM一致 認為二氧化碳的封存必須確認超過40年的有效週期,但因為此項技術發展 的時間很短,在認定上還需要國際各方的論證。
※資料摘錄於低碳新型技術