大举押注投机性碳捕集技术恐危及现有解决方案的规模化推广——彭博社
Michelle Ma, Dave Merrill
插图:Petra Péterffy为彭博绿色频道绘制
降低气候变化风险的第一步是减少碳排放。根据彭博新能源财经最新报告,全球能源相关排放量很可能已在去年达峰,这标志着该领域取得显著里程碑。
如今全球碳污染很可能在未来几十年开始漫长而不可逆转的下降。但有个问题:排放量几乎肯定无法以足够快的速度下降,难以将全球变暖限制在2摄氏度以内,更不用说实现《巴黎协定》设定的1.5摄氏度目标。
要实现这一目标,越来越需要全球转向能够直接从空气中捕获碳的技术来调节全球温度。投资者已花费数年时间为这个可能支撑碳市场的行业奠定基础,据彭博新能源财经估计,未来几十年该市场规模可能达到1.1万亿美元。
从西方石油公司到微软公司,再到贝莱德集团和比尔·盖茨的突破能源风险投资,众多企业已向初创公司投入数十亿美元。美国政府也是重要支持者,能源部已承诺投入超10亿美元推动碳移除技术发展。
但迄今为止,碳清除服务的资金和买家仅聚焦于少数几种净化大气的技术。随着特朗普政府计划削减各类气候项目资金,联邦支持目前悬而未决。碳清除信息平台CDR.fyi联合创始人罗伯特·霍格伦德表示,这一局面正发生在碳清除行业的关键成型阶段——各企业正试图从试点项目迈向商业化这一险途。要确保该行业有机会达到所需规模,必须获得巨额资金支持。
“如果没有新买家入场,我们将永远停留在萌芽期。“他说道。
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直接空气捕获投资碾压其他技术
2020-2024年公开的碳清除服务投资情况
数据来源:CDR.fyi(截至2024年11月14日)
目前至少有八大类净化大气的除碳技术,900多家初创公司正尝试不同路径。涌入碳清除领域的资金绝大多数投向了直接空气捕获技术(DAC),该技术通过机器直接吸收二氧化碳。尽管这项技术尚未实现规模验证、成本极高且能耗巨大,企业仍对其重金押注。而海洋封存二氧化碳、碎石增强风化等竞争技术获得的投资则相形见绌。
根据CDR.fyi整理的公开数据,2020年至2024年间,企业对直接空气捕集(DAC)技术的投资达33亿美元,而其他所有新兴碳去除技术的总投资为34亿美元。宾夕法尼亚大学克莱因曼能源政策中心高级研究员丹尼·卡伦沃德指出,该技术之所以获得不成比例的私人投资,是因为获得了美国联邦税收抵免和拨款支持。
他表示,这种政策倾斜并非因为政府认定DAC是最佳碳去除方案,而是"因为油气行业的政治经济影响力远超过其他新兴行业”。
希望实现气候目标的碳去除买家同样未实现投资组合多元化。CDR.fyi数据显示,2019至2024年间近60%的采购量集中在生物能源碳捕集与封存(BECCS)技术。该技术通过燃烧木材发电,并将排放物捕集封存于地下,理论上可永久固定植物生长周期吸收的二氧化碳。但研究表明,砍伐运输原料过程可能产生超过封存量的碳排放,使得碳核算成为重大挑战。
在微软截至2024年820万公吨的新型碳去除方案中,BECCS占比高达85%。该公司能源与碳去除高级总监布莱恩·马尔斯解释,该技术"成本优势明显且能在2030年前实现规模应用。相比从零开发新技术,改造现有生物能源设施实施碳捕集显然更具时效性”。
自2024年以来,微软持续扩大其生物能源碳捕集与封存(BECCS)项目组合,周二与休斯顿开发商Fidelis New Energy LLC签署了具有里程碑意义的675万吨碳清除协议,将从路易斯安那州巴吞鲁日附近在建的工厂购买碳清除量。这是迄今为止新型碳清除领域规模最大的交易。该公司近期还从CO280 Solutions Inc.追加采购了370万吨碳清除量(该技术从纸浆造纸厂捕集二氧化碳),彰显微软在气候承诺方面的激进扩张态势。
微软碳清除高级总监布赖恩·马尔斯表示,公司采取"组合投资策略"采购碳清除方案,平衡不同技术的成本、部署时间表和规模潜力。他补充说,除工程碳清除外,微软也购买基于自然的碳信用。
碳清除市场十大买家
微软已采购820万公吨二氧化碳清除量,占据整个CDR市场63%份额
数据来源:CDR.fyi(截至2024年)
BECCS的主导地位并不意味着直接空气捕集(DAC)等技术未获大额采购。据CDR.fyi显示,西方石油公司子公司1PointFive已向微软、亚马逊和空客等企业售出130万吨碳清除服务,成为最大DAC供应商。其最接近的竞争对手Heirloom Carbon Technologies和Climeworks AG的销量均仅为该数字的四分之一强。
冰岛赫利舍迪的Climeworks AG猛犸碳捕集工厂内,Carbfix公司的二氧化碳注入井。摄影师:Heida Helgadottir/彭博社然而这些技术尚未兑现其潜力。截至2024年,直接空气捕集(DAC)仅实现约1,200吨二氧化碳清除——不到同期总碳清除量的0.2%——而BECCS技术贡献了10,000吨,占比不足1.7%(数据来源:CDR.fyi)。
目前仅有少数公司购买了大部分碳清除额度。微软一家就包揽了迄今绝大多数碳清除采购,谷歌母公司Alphabet和支付公司Stripe也是主要买家。
这是因为持久性碳清除成本高昂。DAC技术每吨二氧化碳处理成本可超1,000美元,而标准林业碳信用通常售价不足10美元。
瑞典隆德大学可持续科学副教授维姆·卡尔顿表示:“要实现规模效应,唯一途径是将其强制化。”
碳清除作为公共产品,政府应视同"垃圾清运服务",Heirloom公司全球公共政策主管维克拉姆·艾耶指出。他补充说,这种模式还应包含惩罚措施,就像乱扔垃圾会被罚款。但鉴于前总统特朗普(曾称拜登气候法案为"绿色新骗局")可能当选,美国加强气候监管的可能性微乎其微。
```### 主流二氧化碳去除方法
2019至2024年间,生物炭技术实现了483,250公吨的二氧化碳去除量,占所有去除量的83%,是目前最主流的碳去除方案
数据来源:CDR.fyi
气候科学家希望投资者和创业者明白,碳去除技术的适用场景其实非常有限。
首要应用是处理历史排放。人类数十年来排放的二氧化碳长期滞留在大气中持续升温。假设地球是个即将溢出的浴缸,仅仅关闭水龙头(减排)并不能阻止水溢出——还需要打开排水口。其次适用于农业、航空等难以完全脱碳领域未来数十年的持续排放。
碳清除技术在其他场景的应用可能弊大于利,因为承诺未来实现碳清除可能延缓当下的减排行动。特别是将捕获的二氧化碳用于开采更多化石燃料的做法,气候研究者一致认为必须尽快淘汰。
全球需要清除的碳量取决于减排速度。在快速减排情景下,科学家预估到本世纪中叶每年需清除48亿吨二氧化碳(全部来自植树等传统方法)才能维持气候稳定;而在持续使用化石燃料的悲观情景下,每年清除量需达98亿吨(其中35亿吨需依赖直接空气捕获等新技术)才能抵消新增排放。
实现2050目标需立即行动
要将全球变暖控制在相对安全的范围内,世界需要在快速减排的同时扩大新型碳清除技术的规模
数据来源:CDR.fyi,《2024年二氧化碳清除现状报告》
注:该情景假设能源转型较慢且化石燃料淘汰不彻底。
现实情况远未达标。截至2024年,自CDR.fyi开始追踪新型碳清除市场以来,仅售出约1300万吨碳清除信用额,被卡伦瓦德称为"可以忽略不计的误差"。扩大规模的倒计时正在滴答作响。
“我们已严重滞后,消耗了太多碳预算,不能再说不需这项技术了,"萨宾·福斯表示,这位柏林墨卡托全球公域与气候变化研究所的联合主席强调。
虽然直接空气捕集(DAC)和生物能源碳捕集封存(BECCS)分别吸引最多投资和采购,但它们正在挤占其他有前景的碳清除技术。部分初创公司通过巧妙工程加速自然过程,如提高海洋碱度;另一些则电解海水或在农田撒布粉碎玄武岩。相比单纯植树,这些方法在二氧化碳封存的持久性、可验证性和有效性方面更具优势。
生物炭是经济实惠的碳清除方式摄影师:埃德温·雷姆斯伯格/VW Pics/环球影像集团/盖蒂图片社另一种方法提供了大部分已实现的碳移除:生物炭。它是在没有美国税收抵免支持、知名买家大规模采购或数十亿美元投资的情况下完成的。
卡顿表示,从某些方面看,生物炭是碳移除领域"未被认可的明星”。与其他方法相比,它成本低廉,不需要大量前期资本支出或高科技研发。制作生物炭需要窑炉加热生物质,产生的类木炭产品还能用于提升土壤肥力。
但如同所有碳移除技术,生物炭也存在缺陷,最大问题在于添加到不同土壤后固碳量的不确定性。这正是研究人员重点攻关的领域。
“它潜力巨大,但尚未定论,"本·科洛兹表示,这位英国赫尔大学可再生能源与碳移除助理教授如是评价。
碳移除标准倡议组织创始人兼执行董事阿努·汗指出,海洋碱化增强和岩石风化强化等其他方法在捕获储存大量CO2方面前景更广阔,但不如DAC等技术"易于理解"或"直观”,这可能让投资者和潜在买家犹豫。
CDR.fyi的霍格伦德将碳移除行业的努力比作制药业研发新药:“需要巨额前期投入才能见效。“同时担任Milkywire气候转型基金(该机构支持碳移除、脱碳和基于自然的项目)经理的霍格伦德强调,这最终需要锁定资金雄厚的长期买家。
“我们需要许多微软这样的公司来开始扩大这一规模,”他说。