大舉押注投機性碳捕集技術恐危及現有解決方案的規模化推廣——彭博社
Michelle Ma, Dave Merrill
插圖:Petra Péterffy為彭博綠色頻道繪製
降低氣候變化風險的第一步是減少碳排放。根據彭博新能源財經最新報告,全球能源相關排放量很可能已在去年達峯,這標誌着該領域取得顯著里程碑。
如今全球碳污染很可能在未來幾十年開始漫長而不可逆轉的下降。但有個問題:排放量幾乎肯定無法以足夠快的速度下降,難以將全球變暖限制在2攝氏度以內,更不用説實現《巴黎協定》設定的1.5攝氏度目標。
要實現這一目標,越來越需要全球轉向能夠直接從空氣中捕獲碳的技術來調節全球温度。投資者已花費數年時間為這個可能支撐碳市場的行業奠定基礎,據彭博新能源財經估計,未來幾十年該市場規模可能達到1.1萬億美元。
從西方石油公司到微軟公司,再到貝萊德集團和比爾·蓋茨的突破能源風險投資,眾多企業已向初創公司投入數十億美元。美國政府也是重要支持者,能源部已承諾投入超10億美元推動碳移除技術發展。
但迄今為止,碳清除服務的資金和買家僅聚焦於少數幾種淨化大氣的技術。隨着特朗普政府計劃削減各類氣候項目資金,聯邦支持目前懸而未決。碳清除信息平台CDR.fyi聯合創始人羅伯特·霍格倫德表示,這一局面正發生在碳清除行業的關鍵成型階段——各企業正試圖從試點項目邁向商業化這一險途。要確保該行業有機會達到所需規模,必須獲得鉅額資金支持。
“如果沒有新買家入場,我們將永遠停留在萌芽期。“他説道。
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直接空氣捕獲投資碾壓其他技術
2020-2024年公開的碳清除服務投資情況
數據來源:CDR.fyi(截至2024年11月14日)
目前至少有八大類淨化大氣的除碳技術,900多家初創公司正嘗試不同路徑。湧入碳清除領域的資金絕大多數投向了直接空氣捕獲技術(DAC),該技術通過機器直接吸收二氧化碳。儘管這項技術尚未實現規模驗證、成本極高且能耗巨大,企業仍對其重金押注。而海洋封存二氧化碳、碎石增強風化等競爭技術獲得的投資則相形見絀。
根據CDR.fyi整理的公開數據,2020年至2024年間,企業對直接空氣捕集(DAC)技術的投資達33億美元,而其他所有新興碳去除技術的總投資為34億美元。賓夕法尼亞大學克萊因曼能源政策中心高級研究員丹尼·卡倫沃德指出,該技術之所以獲得不成比例的私人投資,是因為獲得了美國聯邦税收抵免和撥款支持。
他表示,這種政策傾斜並非因為政府認定DAC是最佳碳去除方案,而是"因為油氣行業的政治經濟影響力遠超過其他新興行業”。
希望實現氣候目標的碳去除買家同樣未實現投資組合多元化。CDR.fyi數據顯示,2019至2024年間近60%的採購量集中在生物能源碳捕集與封存(BECCS)技術。該技術通過燃燒木材發電,並將排放物捕集封存於地下,理論上可永久固定植物生長週期吸收的二氧化碳。但研究表明,砍伐運輸原料過程可能產生超過封存量的碳排放,使得碳核算成為重大挑戰。
在微軟截至2024年820萬公噸的新型碳去除方案中,BECCS佔比高達85%。該公司能源與碳去除高級總監布萊恩·馬爾斯解釋,該技術"成本優勢明顯且能在2030年前實現規模應用。相比從零開發新技術,改造現有生物能源設施實施碳捕集顯然更具時效性”。
自2024年以來,微軟持續擴大其生物能源碳捕集與封存(BECCS)項目組合,週二與休斯頓開發商Fidelis New Energy LLC簽署了具有里程碑意義的675萬噸碳清除協議,將從路易斯安那州巴吞魯日附近在建的工廠購買碳清除量。這是迄今為止新型碳清除領域規模最大的交易。該公司近期還從CO280 Solutions Inc.追加採購了370萬噸碳清除量(該技術從紙漿造紙廠捕集二氧化碳),彰顯微軟在氣候承諾方面的激進擴張態勢。
微軟碳清除高級總監布賴恩·馬爾斯表示,公司採取"組合投資策略"採購碳清除方案,平衡不同技術的成本、部署時間表和規模潛力。他補充説,除工程碳清除外,微軟也購買基於自然的碳信用。
碳清除市場十大買家
微軟已採購820萬公噸二氧化碳清除量,佔據整個CDR市場63%份額
數據來源:CDR.fyi(截至2024年)
BECCS的主導地位並不意味着直接空氣捕集(DAC)等技術未獲大額採購。據CDR.fyi顯示,西方石油公司子公司1PointFive已向微軟、亞馬遜和空客等企業售出130萬噸碳清除服務,成為最大DAC供應商。其最接近的競爭對手Heirloom Carbon Technologies和Climeworks AG的銷量均僅為該數字的四分之一強。
冰島赫利舍迪的Climeworks AG猛獁碳捕集工廠內,Carbfix公司的二氧化碳注入井。攝影師:Heida Helgadottir/彭博社然而這些技術尚未兑現其潛力。截至2024年,直接空氣捕集(DAC)僅實現約1,200噸二氧化碳清除——不到同期總碳清除量的0.2%——而BECCS技術貢獻了10,000噸,佔比不足1.7%(數據來源:CDR.fyi)。
目前僅有少數公司購買了大部分碳清除額度。微軟一家就包攬了迄今絕大多數碳清除採購,谷歌母公司Alphabet和支付公司Stripe也是主要買家。
這是因為持久性碳清除成本高昂。DAC技術每噸二氧化碳處理成本可超1,000美元,而標準林業碳信用通常售價不足10美元。
瑞典隆德大學可持續科學副教授維姆·卡爾頓表示:“要實現規模效應,唯一途徑是將其強制化。”
碳清除作為公共產品,政府應視同"垃圾清運服務",Heirloom公司全球公共政策主管維克拉姆·艾耶指出。他補充説,這種模式還應包含懲罰措施,就像亂扔垃圾會被罰款。但鑑於前總統特朗普(曾稱拜登氣候法案為"綠色新騙局")可能當選,美國加強氣候監管的可能性微乎其微。
```### 主流二氧化碳去除方法
2019至2024年間,生物炭技術實現了483,250公噸的二氧化碳去除量,佔所有去除量的83%,是目前最主流的碳去除方案
數據來源:CDR.fyi
氣候科學家希望投資者和創業者明白,碳去除技術的適用場景其實非常有限。
首要應用是處理歷史排放。人類數十年來排放的二氧化碳長期滯留在大氣中持續升温。假設地球是個即將溢出的浴缸,僅僅關閉水龍頭(減排)並不能阻止水溢出——還需要打開排水口。其次適用於農業、航空等難以完全脱碳領域未來數十年的持續排放。
碳清除技術在其他場景的應用可能弊大於利,因為承諾未來實現碳清除可能延緩當下的減排行動。特別是將捕獲的二氧化碳用於開採更多化石燃料的做法,氣候研究者一致認為必須儘快淘汰。
全球需要清除的碳量取決於減排速度。在快速減排情景下,科學家預估到本世紀中葉每年需清除48億噸二氧化碳(全部來自植樹等傳統方法)才能維持氣候穩定;而在持續使用化石燃料的悲觀情景下,每年清除量需達98億噸(其中35億噸需依賴直接空氣捕獲等新技術)才能抵消新增排放。
實現2050目標需立即行動
要將全球變暖控制在相對安全的範圍內,世界需要在快速減排的同時擴大新型碳清除技術的規模
數據來源:CDR.fyi,《2024年二氧化碳清除現狀報告》
注:該情景假設能源轉型較慢且化石燃料淘汰不徹底。
現實情況遠未達標。截至2024年,自CDR.fyi開始追蹤新型碳清除市場以來,僅售出約1300萬噸碳清除信用額,被卡倫瓦德稱為"可以忽略不計的誤差"。擴大規模的倒計時正在滴答作響。
“我們已嚴重滯後,消耗了太多碳預算,不能再説不需這項技術了,"薩賓·福斯表示,這位柏林墨卡託全球公域與氣候變化研究所的聯合主席強調。
雖然直接空氣捕集(DAC)和生物能源碳捕集封存(BECCS)分別吸引最多投資和採購,但它們正在擠佔其他有前景的碳清除技術。部分初創公司通過巧妙工程加速自然過程,如提高海洋鹼度;另一些則電解海水或在農田撒佈粉碎玄武岩。相比單純植樹,這些方法在二氧化碳封存的持久性、可驗證性和有效性方面更具優勢。
生物炭是經濟實惠的碳清除方式攝影師:埃德温·雷姆斯伯格/VW Pics/環球影像集團/蓋蒂圖片社另一種方法提供了大部分已實現的碳移除:生物炭。它是在沒有美國税收抵免支持、知名買家大規模採購或數十億美元投資的情況下完成的。
卡頓表示,從某些方面看,生物炭是碳移除領域"未被認可的明星”。與其他方法相比,它成本低廉,不需要大量前期資本支出或高科技研發。製作生物炭需要窯爐加熱生物質,產生的類木炭產品還能用於提升土壤肥力。
但如同所有碳移除技術,生物炭也存在缺陷,最大問題在於添加到不同土壤後固碳量的不確定性。這正是研究人員重點攻關的領域。
“它潛力巨大,但尚未定論,"本·科洛茲表示,這位英國赫爾大學可再生能源與碳移除助理教授如是評價。
碳移除標準倡議組織創始人兼執行董事阿努·汗指出,海洋鹼化增強和岩石風化強化等其他方法在捕獲儲存大量CO2方面前景更廣闊,但不如DAC等技術"易於理解"或"直觀”,這可能讓投資者和潛在買家猶豫。
CDR.fyi的霍格倫德將碳移除行業的努力比作製藥業研發新藥:“需要鉅額前期投入才能見效。“同時擔任Milkywire氣候轉型基金(該機構支持碳移除、脱碳和基於自然的項目)經理的霍格倫德強調,這最終需要鎖定資金雄厚的長期買家。
“我們需要許多微軟這樣的公司來開始擴大這一規模,”他説。