H&M、Zara、Lululemon等公司正在使用捕獲的二氧化碳製造產品 - 彭博社

每個50毫升的瓶子含有3.6克二氧化碳，否則這些二氧化碳將會釋放到大氣中。

照片由Air Company提供

對於大多數香水製造商來説，使香水散發出迷人香味的成分是最重要的特點。但對於Air Company的聯合創始人兼化學家斯塔福德·希恩來説，製造香水中最重要的部分根本沒有香味。

總部位於紐約的Air Company使用技術將温室氣體二氧化碳轉化為乙醇，然後與精油和水混合製成香水。雖然淡黃色的Air Eau de Parfum的價格比可可·香奈兒標誌性的5號香水貴約50%，但希恩表示，他的產品具有獨特的價值：每個50毫升的瓶子使用了3.6克二氧化碳，否則這些二氧化碳將會釋放到大氣中。其包裝上寫着：“將二氧化碳轉化為美麗的東西。”

雖然瓶子中利用的二氧化碳量非常小，但Air Company的香水展示了捕獲二氧化碳的新浪潮可以如何利用。單靠可再生能源和電動汽車是不足以將二氧化碳排放降至零的。在未來幾十年裏，世界幾乎肯定需要每年捕獲數十億噸的二氧化碳。大量的二氧化碳可能會被儲存在地下。利用它——即所謂的碳捕集和利用，或CCU——從香水到噴氣燃料創造新產品可能是對抗氣候變化的重要工具，儘管這個新興行業面臨重重障礙。

大約每年利用大約2.3億噸二氧化碳，根據2019年國際能源署的一份報告。儘管其中大約三分之一被重複利用以從地下開採更多石油 —— 這幾乎不是一個碳中和的過程 —— 但碳捕集與利用倡導者表示，近年來，開發出新的碳利用方式的公司數量激增，為解鎖氣候效益鋪平了道路。例如，碳衍生燃料和化學品理論上可以達到數十億噸二氧化碳利用量，如果公司能夠完善他們的技術並降低成本。

總部位於卡爾加里的CleanO2將從建築供暖鍋爐捕集的二氧化碳轉化為原料，用於製造肥皂。總部位於加利福尼亞的生物技術初創公司Newlight Technologies直接從空氣中提取碳，並將其轉化為可生物降解的塑料。德國的科思創股份有限公司（Covestro AG）是世界上最大的聚合物製造商之一，也正在將一些基於化石燃料的原料轉換為碳衍生材料，用於從汽車外殼到醫療設備和體育場屋頂等各種用途。

大多數從事二氧化碳封存產品開發的公司仍處於初創階段。為了發展這一新興領域，根據國際能源署的數據，全球風險投資家在2022年向碳利用企業投入了近5億美元，這與2015年形成了鮮明對比，當時幾乎沒有任何風險投資流向利用二氧化碳的技術。傾注

“今天的景觀與十年前完全不同，”華盛頓特區非營利性組織“兩黨政策中心”能源項目執行主任薩莎·麥克勒説。

蘭扎科技全球公司首席執行官詹妮弗·霍爾姆格倫親身經歷了這種情緒的轉變。這家位於伊利諾伊州的公司利用一種碳吸收細菌（發現於兔子腸道並保存為粉末），在生物反應器中生產類似釀酒廠發酵啤酒的替代乙醇。在2010年代初，當霍爾姆格倫向潛在客户宣傳碳衍生乙醇時，她的銷售話術遭到懷疑。

但這種情緒在那個年代後期開始轉變。2018年，該公司利用中國一家鋼鐵廠的排放生產的噴氣燃料助力了一次橫跨大西洋的飛行。蘭扎科技還與包括日本全日空在內的航空公司簽署了協議，供應二氧化碳衍生的噴氣燃料。而該公司的分拆公司蘭扎噴氣計劃今年開始大規模生產可持續噴氣燃料。

然而，儘管圍繞使用捕獲的碳生產可持續航空燃料（SAF）存在大量炒作，該行業仍然是一個極小的參與者。全球幾乎每家主要航空公司都承諾到2030年使用至少10%的可持續噴氣燃料，但SAF僅佔全球航空燃料供應的0.1%，其中大部分不是來自捕獲的CO2，而是來自其他來源，如廢食用油。

“消費者對購買低碳產品的興趣大大增加，” Holmgren説道。這使得LanzaTech能夠擴大利用二氧化碳的產品種類。

近年來，碳利用技術的應用迅速增加。從碳排放製成的跑鞋。照片由On提供例如，美國塑料容器製造商Plastipak與LanzaTech合作生產碳衍生的包裝材料，而由LanzaTech生產的乙醇轉化的滌綸已在試點規模上取代了其石油基對應物，用於Lululemon短褲，Zara連衣裙，H&M瑜伽褲，On跑鞋和Craghoppers夾克。不過，與可持續航空燃料一樣，CO2衍生的滌綸要達到實質性的使用水平還有很長的路要走。

增長動力超越一次性產品和低規模生產，也受到世界各地日益增多的法規和激勵措施的推動。例如，美國總統喬·拜登在2022年簽署的《通貨膨脹減少法案》將碳捕集和利用的税收抵免提高了70%以上，達到每公噸60美元，以使昂貴的項目更具財務吸引力。

為了保持氣候在可居住的範圍內，國際能源署估計，到本世紀中葉，碳捕集將需要增長到每年76億噸二氧化碳。碳利用將發揮作用，儘管其規模有待觀察。並非每種用例都是相同的，一些方法，比如將壓縮二氧化碳溶解在水中製成碳酸飲料，只是暫時儲存氣體。專家表示，為了量化碳利用的真正氣候效益，急需第三方驗證。

碳捕集利用技術的崛起正值拜登總統的零淨排放路線圖中另一關鍵方法遇到一些困難。碳捕集和封存——也就是在燃煤發電廠或其他排放源釋放二氧化碳並將其封存在地下——面臨挑戰，因為二氧化碳通常在一個地方捕集並在另一個地方封存。這需要輸送氣體的管道，而許多當地社區已經反對。例如，得到黑石支持的Navigator最近宣佈取消了一條計劃中的1300英里二氧化碳管道。

碳利用公司表示，他們可以通過在捕獲二氧化碳的附近或附近使用二氧化碳來規避這個問題。

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在布魯克林的12英畝工廠，Glenwood Mason Supply展示瞭如何做到這一點。這家混凝土製造商利用其合作公司CarbonQuest在一棟住宅建築中捕獲的二氧化碳，並使用了一種來自低碳混凝土初創公司CarbonCure的技術許可將壓縮的二氧化碳轉化為類似乾冰的粉末。然後將其注入工業攪拌機。在那裏，二氧化碳與水泥、沙子和骨料相遇，引發一系列化學反應。最終的結果是封存二氧化碳的混凝土塊。

Glenwood Mason Supply估計自2020年以來已經利用了約100噸二氧化碳來製造建築材料。攝影師：Isabella Sarlo, Antenna Group這種技術不僅可以儲存碳，還可以使混凝土塊略微更加堅固。該公司估計自2020年以來總共利用了約100噸二氧化碳。即使混凝土塊破裂，儲存的碳也不會釋放為二氧化碳，因為它已經被礦化。

“水泥是碳排放的主要罪魁禍首，”混凝土工廠的創始人康斯坦斯·辛科塔説。她在2010年代初的行業會議上聽説了這項技術以及它降低公司氣候影響的能力後對其產生了興趣。但直到幾年前CarbonCure出現，CO2儲存水泥的前景才變得具體可行。Glenwood Mason隨後從紐約的CarbonQuest當地獲取了二氧化碳。這些因素使大規模生產成為可能。

辛科塔打算幫助地球，但她和她的團隊發現，將二氧化碳嵌入混凝土塊對業務也有好處。2019年，紐約市——該公司大部分混凝土塊的銷售地——通過了一項法規，要求所有建築在本年代結束前將碳足跡減少40%。自那以後，格倫伍德梅森公司的電話一直響個不停，建築師和房地產開發商紛紛打來電話，希望利用他們的低碳建築材料來減少排放，該公司的建築銷售和營銷副總裁傑夫·漢森説。

該工廠儲存二氧化碳的混凝土塊也引起了亞馬遜公司的注意，2022年，亞馬遜説服一家房地產開發商購買了大約5萬塊用於紐約一座亞馬遜租賃的新倉庫的建設。漢森説，如果格倫伍德梅森公司沒有在混凝土塊中封存二氧化碳，就不會贏得這份合同。為了找出如何在產品中儲存更多的碳，該公司在工廠內建立了一個實驗室，測試二氧化碳與其他混凝土原料在不同温度和濕度下的反應。

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但找出正確的配方只是其中一個考慮因素。利用二氧化碳往往會帶來額外成本。隨着對二氧化碳衍生產品的需求增加，預計綠色溢價將會下降。然而，“要與一個甚至不必為其外部成本買單的百年老行業成本持平非常困難，”蘭扎科技的霍爾姆格倫説。即使在規模經濟的作用下，霍爾姆格倫估計，含碳織物的成本仍可能比傳統織物高出多達20%。

“我們很可能永遠無法達到成本平價，”她説。

除了成本障礙外，CCU公司還必須説服可能對未經證實的新技術持懷疑態度的最終用户。

英國初創公司Econic Technologies的首席執行官Keith Wiggins表示，“改變原料來源”確實存在風險。為了讓風險厭惡的行業加入，Wiggins表示，他的公司專注於那些受到消費者壓力要改變方向的行業。

這一策略似乎取得了成功。Econic已與美國、中國和印度的三家製造商合作，生產利用二氧化碳的牀墊、户外服裝和建築隔熱材料。首批使用該公司技術的產品計劃於2024年進入市場。

儘管碳利用行業前景光明，但它能否挑戰現狀還有待觀察。Sheehan表示，雖然Air Company在2021年開始銷售碳衍生香水，但這家初創公司尚未建成其第一家商業工廠，這是因為收集數據和調整技術以進行大規模生產需要耗費大量時間。

目前，該公司在紐約市的示範設施設計每年至少產出1萬加侖二氧化碳衍生液體。有限的生產能力導致其香水訂單眾多無法滿足，同時其飛機燃料和另一款熱銷產品Air Vodka（一種利用二氧化碳製成的伏特加）也無法滿足需求。

“我們需要將這些設施擴大到如今石油精煉廠的規模，才能對氣候變化產生我們想要的影響，”希恩説。