氣候 解決方法

英國項目試驗海上碳捕獲以幫助應(yīng)對氣候變化

經(jīng)過雅格布·普里斯科，CNN

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美國東部時間2025年4月29日星期二上午9點更新

由英國?？巳卮髮W(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個試點項目正在從海水中捕捉碳。

普利茅斯海洋實驗室

美國有線電視新聞網(wǎng) —

全世界都在賭碳捕獲—該術(shù)語指的是各種阻止工業(yè)過程中釋放碳污染的技術(shù)，或從大氣中去除現(xiàn)有碳，然后將其永久鎖定的技術(shù)。

這種做法并不是沒有爭議，一些人認為碳捕獲是昂貴的，未經(jīng)證實的，可能會分散實際減少碳排放的注意力。但這是一個快速增長的現(xiàn)實:根據(jù)最新數(shù)據(jù)，全世界至少有628個碳捕獲和存儲項目正在進行中，同比增長60%報告來自全球碳捕集與封存研究所。2024年市場規(guī)模剛剛超過35億美元，但現(xiàn)在計劃根據(jù)《財富商業(yè)觀察》的數(shù)據(jù)，到2032年將增長到145億美元。

也許是最雄心勃勃的——也是最昂貴的—碳捕獲類型包括直接從空氣中去除二氧化碳(CO2 ),盡管目前全世界只有少數(shù)此類設(shè)施在運行。一些科學(xué)家認為，更好的選擇是從海水而不是空氣中捕捉碳，因為海洋是地球的最大的碳匯，吸收25%的二氧化碳排放。

在英國，政府在2023年宣布的高達200億英鎊(267億美元)的資金支持碳捕獲，一個這樣的項目已經(jīng)在英吉利海峽附近成型。呼叫SeaCURE它旨在發(fā)現(xiàn)海洋碳捕獲是否真的有效，以及它是否能與空氣碳捕獲競爭。

“海水中含有如此多的碳的原因是，當你將二氧化碳放入水中時，其中99%會變成其他形式的溶解碳，不與大氣交換，”埃克塞特大學(xué)海洋和氣候科學(xué)教授保羅·哈洛蘭說，他是SeaCURE團隊的負責(zé)人。

“但這也意味著從水中提取碳非常簡單?！?/p>

試驗工場

大約一年前，SeaCURE開始在英格蘭南部海岸的韋茅斯海洋生物中心建立一個實驗工廠。在過去幾個月的運行中，它被設(shè)計為每分鐘處理3000升海水，每年去除約100噸二氧化碳。

“我們想在真實的環(huán)境中用真實的海水測試這項技術(shù)，以確定你遇到了什么問題，”哈洛蘭說，并補充說，在大型公共水族館工作很有幫助，因為它已經(jīng)有了提取海水然后將其排放回海洋的基礎(chǔ)設(shè)施。

通過略微增加水的酸度，自然溶解在海水中的碳可以很容易地轉(zhuǎn)化為二氧化碳。為了讓水出來，水被滴到一個大的表面上，空氣從上面吹過。“在這個過程中，我們可以壓縮水中90%以上的碳，”哈洛蘭說。

SeaCURE試驗工廠

保羅·哈洛蘭和SeaCURE團隊

從水中提取的二氧化碳經(jīng)過一個凈化過程，該過程使用碳化椰子殼形式的活性炭，然后準備儲存。在一個放大的系統(tǒng)中，它會被注入地質(zhì)二氧化碳中儲存；儲備. 在水被釋放之前，其酸度恢復(fù)到正常水平，使其準備好從空氣中吸收更多的二氧化碳。

“這些排放的水現(xiàn)在碳濃度非常低，需要重新補充，所以它只是試圖從任何地方吸收二氧化碳，它從大氣中吸收二氧化碳，”哈洛蘭說。"一個簡單的類比是，我們擠出一塊海綿，然后再把它放回去."

雖然需要更多的測試來了解這項技術(shù)的全部潛力，但哈洛蘭承認，它不會“在能源成本方面將直接空氣捕獲排除在水之外”，而且還有其他挑戰(zhàn)，例如在釋放之前必須從水中去除雜質(zhì)，以及對生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響。但是，他補充說，所有的碳捕獲技術(shù)都會導(dǎo)致建造工廠和基礎(chǔ)設(shè)施的高成本，使用海水有一個明顯的優(yōu)勢:它的碳濃度比空氣高得多，“所以你應(yīng)該能夠真正降低建造工廠的資本成本?！?/p>

減輕影響

一個主要問題是對于任何系統(tǒng)從海水中捕獲碳是排放的水對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響。?？巳卮髮W(xué)的博士研究員蓋伊·胡珀(Guy Hooper)正在SeaCURE網(wǎng)站研究這個問題，他說低碳海水的排放量很小，不太可能對海洋環(huán)境產(chǎn)生任何影響，因為它稀釋得非?？?。

然而，這并不意味著SeaCURE是自動安全的。“為了了解擴大版的SeaCURE可能會如何影響海洋環(huán)境，我們一直在進行實驗，以測量海洋生物對低碳海水的反應(yīng)，”他補充道?！俺醪浇Y(jié)果表明，一些海洋生物，如浮游生物和貽貝，在接觸低碳海水時可能會受到影響?！?/p>

為了減輕潛在的影響，海水可以在釋放到海洋環(huán)境之前進行“預(yù)稀釋”，但Hooper警告說，SeaCURE系統(tǒng)不應(yīng)部署在任何敏感的海洋棲息地附近。

人們對從海水中捕獲碳越來越感興趣，也被稱為直接海洋捕獲或DOC，一些初創(chuàng)公司正在該領(lǐng)域開展業(yè)務(wù)。其中包括Captura和總部位于阿姆斯特丹的Brineworks，Captura是加州理工學(xué)院的一個分支，正在夏威夷進行一個試點項目，brine works表示，他們的方法比空氣碳捕獲更具成本效益。

錄像

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愛丁堡大學(xué)的碳捕獲和存儲教授斯圖爾特·哈澤爾丁(Stuart Haszeldine)沒有參與SeaCURE，他說，盡管該倡議似乎比目前的空氣捕獲試點測試更節(jié)能，但一個全面的系統(tǒng)將需要可再生能源的供應(yīng)和二氧化碳的永久存儲，方法是將其壓縮成液體，然后注入地下深處的多孔巖石中。

他說，下一個挑戰(zhàn)是SeaCURE擴大規(guī)模，并“運行更長時間，以證明它每年可以捕獲數(shù)百萬噸二氧化碳。”

但是他相信從海水中回收碳有巨大的潛力?！昂Ｋ械目偺己考s為大氣中的50倍，碳可以在海水中存在數(shù)萬年，導(dǎo)致酸化，損害浮游生物和珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)。“從海洋中清除碳是一項艱巨的任務(wù)，但如果要控制氣候變化的后果，這是必不可少的，”他說。