寶馬電動汽車續航里程將會因新電池而改善 - 彭博社
Wilfried Eckl-Dorna
在阿拉斯加東南部展示了躍出水面的虎鯨。一家海洋初創公司有一個獨特的計劃來清理碳。
攝影師：VW Pics/Universal Images Group Editorial寶馬公司計劃從包括Contemporary Amperex Technology Co. Ltd.和Eve Energy Co.在內的六家新工廠購買電動汽車電池，這家全球最大的豪華汽車製造商試圖改革其供應鏈。
歐洲、中國和北美各有兩家工廠將生產圓形鋰離子電池，這種電池比寶馬目前使用的稜柱形電池具有更長的續航里程和更快的充電速度，該公司週五表示。這項技術的成本大約是目前的一半，旨在增強寶馬計劃中的“Neue Klasse”電動汽車平台，效仿了特斯拉公司，後者已經使用圓柱形電池一段時間了。
一家西雅圖初創公司旨在通過一種避開其他碳捕集方法的天文能耗過程，從大氣中去除數百萬噸二氧化碳。這項技術？陽光和海水。
該公司，Banyu Carbon，表示他們已經開發了一種依賴於合成分子的海洋二氧化碳去除（CDR）系統，當暴露在光線下時，這種分子會改變形狀並變得酸性。當它與海水相互作用時，產生的過程將清除二氧化碳。儘管該公司目前在克級規模上進行研究，但其技術有望成為一種低成本的方式來限制全球變暖。
“我們試圖解決的主要問題是，碳去除需要大量能源，”Banyu聯合創始人兼首席執行官Alex Gagnon説道，他是一位化學海洋學教授，於2022年與同事Julian Sachs從華盛頓大學創辦了這家初創公司。（作為一名海洋有機化學家，Banyu的首席技術官Sachs此前在太平洋進行過實地工作，“Banyu”是印尼語中的“海水”一詞。）
這家初創公司的主力是一種獨特的分子，被稱為“可逆光酸”。在陽光照射下，光酸釋放出酸化質子，這些質子暫時轉移到泵入罐中的海水中，在那裏將水中溶解的CO2轉化為可以安全儲存的氣體。脱碳海水被送回海洋，從而吸收大氣中的CO2。一旦回到黑暗中，光酸恢復其原始形狀以便再次使用。
由於藍光波是該過程的催化劑，Banyu主要用於操作海水泵的能量。這與許多其他海洋碳減排技術形成對比，後者依賴於電化學過程，這些過程在將溶解的CO2困在海水中形成類似石灰岩的材料並沉入海底時要消耗更多能量。
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Banyu已從包括環境保護格蘭瑟姆基金會、Propeller、United Airlines Ventures、Carbon Removal Partners和ReGen Ventures在內的投資者那裏籌集了650萬美元的種子輪融資。格蘭瑟姆曾領投Banyu之前的一輪融資，金額近200萬美元。
這家初創公司是眾多公司中的一員，正在利用投資者和政策制定者對從大氣中去除十億噸二氧化碳的興趣。這幾乎肯定是必要的，以保持全球氣温上升在1.5攝氏度以內，這是2015年巴黎協定設定的雄心勃勃的目標。
Banyu的碳去除技術運作原理示意圖。圖片由Banyu提供到目前為止，Banyu已經在實驗室中從水中去除了克級的二氧化碳，但計劃在華盛頓州的一個地點建立一個光酸試點項目，旨在從海水中去除數十公斤的碳。接下來是一個商業示範項目，以完成一項合同，到2026年底為Frontier，這是由支付公司Stripe領導的基金，旨在加速碳去除技術的發展。
Frontier已同意支付Banyu每噸碳去除費用為1,387美元的示範項目，Gagnon表示，這個項目可能會建在墨西哥灣沿岸。在其申請給Frontier的文件中，Banyu預測，在每年去除數億噸二氧化碳的規模下，成本可能降至每噸60美元。這一估算包括二氧化碳的運輸和儲存在地質形成中。Banyu表示，提取的二氧化碳也可以用於工業過程，比如生產可持續航空燃料。
像其他碳減排初創公司一樣，Banyu計劃出售碳信用額度。然而，碳減排初創公司在將其技術擴展到對全球CO2水平產生有意義且具有成本效益影響時面臨重大的財務和工程障礙。那些專注于海洋的公司還面臨着對海洋生態系統後果的額外審查，比如改變海水化學成分和干擾生物的生命週期的潛力。
研究人員還一直在努力從陸地上的大氣中去除碳。其中一種方法是直接空氣捕集（DAC）。由於每立方米大氣中的CO2少於1克，DAC設施必須驅動“風扇農場”和其他能耗密集型過程，以吸入大量空氣並分離氣體。（一些初創公司正在研究能耗更低的過程。）
另一方面，海水每立方米含有超過空氣中CO2濃度的100倍。即便如此，大多數海洋碳減排過程仍需要大規模投資於可再生能源。
例如，總部位於洛杉磯的海洋碳減排初創公司Equatic的創始人們在2021年的一篇論文中估計，使用Equatic的電化學過程每年從海水中去除10吉噸CO2將需要1.4萬億美元的太陽能電站建設。Equatic去年表示，隨後的效率改進意味着他們需要2兆瓦時的電力來使1公噸海水脱碳。（根據美國能源信息管理局的數據，美國普通家庭每月消耗的電力略低於1兆瓦時。）
陽光是免費的，而Banyu項目預計每去除一噸二氧化碳只需要不到1兆瓦時的電力。該公司預計，其系統消耗的能源將比電化學海洋碳減排少90%，比DAC少30%，並且將產生多餘的電力。這是因為Banyu計劃在其系統中嵌入光伏電池，這些電池可以產生用於脱碳未使用的多餘電力。
“Banyu是我們見過的唯一一個可以實現能量正值的解決方案，” Grantham基金會主任Cyril Yee説道，指出該基金會已經投資了許多CDR初創公司。“肯定會有工程挑戰，但基礎科學是可行的，化學也是可行的。”
如果設施位於一個已經泵送和排放大量海水的發電站或海水淡化廠，能源需求可能會進一步減少。
Banyu的低功率光酸系統“聽起來像是魔法，如果他們能解決技術細節，這似乎是一個不錯的選擇，”夏威夷大學海洋學家David Ho説道。
“Banyu的這些人非常聰明，他們正在研究這個問題，並且對化學海洋學有一定了解，”共同創立了一個名為[[C]Worthy](https://twitter.com/_Cworthy)的非營利組織，旨在制定驗證海洋二氧化碳減排的協議，並且一直批評高能耗的方法。
他表示，Banyu和其他海洋CDR公司面臨的一個困難挑戰是如何驗證被脱碳海水重新吸收的二氧化碳數量。這個數字可能會波動，取決於水循環和位置等因素。
瑪格麗特·萊寧（Margaret Leinen）是加利福尼亞大學聖地亞哥分校斯克里普斯海洋研究所（Scripps Institution of Oceanography）的主任，她指出，去除海水中碳的最有效地點未必是最可行的，比如危險的南極洲周圍的南大洋。“南大洋有很多海-空二氧化碳交換，”她説，“但那不是一個嘗試進行海洋碳減排之類的事情的好環境。”
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光酸可以從廉價材料合成，但它們的實用性一直受限於被光照射後僅保持幾秒鐘的酸性。但由於最近光酸化學的改進，根據Gagnon和Sachs的説法，它們現在可以保持幾分鐘甚至幾小時的酸性。在實驗室測試中，他們表示，Banyu的光酸去除了流動水中94%的二氧化碳。該光酸的半衰期為10天，在效果下降50%之前，它在中性和酸性狀態之間循環了14,000次。如果Banyu能將光酸的壽命延長到30天，那麼只需要0.44千克，或者不到一磅，的材料就可以去除一噸二氧化碳。
Banyu的光酸的毒性尚不清楚，但該公司表示，該分子與海水保持分離，並且其結構類似於常見的紅色染料。Gagnon和Sachs表示，海洋的環境影響可能是積極的，因為去碳化的海水將更少酸性，這將有益於海洋生物。
Leinen表示，目前對海洋碳減排技術對海洋生態系統潛在影響的研究很少，這是因為這些新興技術的專有性質以及迄今為止部署規模較小。“我絕對不反對所有這些公司，但我非常擔心我們不要做出對生態系統有巨大負面影響的事情，”她説。
德國能源巨頭西門子能源公司將於明年開始在美國生產變壓器，以滿足不斷增長的電力需求。
該公司正在投資$1.5 億美元來擴大其位於北卡羅來納州夏洛特的電力製造工廠。根據西門子能源北美總裁Rich Voorberg的説法，他們已經開始了早期工作。