发展空气二氧化碳捕集技术，提高农作物产量

“发展碳捕集、碳利用技术，是碳中和另一个思路。”在5月14日盘古智库举办的“碳中和目标带来的科技创新与产业机遇”专题研讨会上，哥伦比亚大学地球工程中心主任、地球与环境工程系终身教授陈曦分享了在碳中和方面的见解。他认为，发展分布式碳捕集技术，在空气中直接捕集二氧化碳，能够把下游碳利用产业链做活。

陈曦在研讨会上发言。 盘古智库供图

“碳天平”右端的重要性

2020年9月，中国向世界宣告了“力争10年内实现碳达峰，40年内实现碳中和”的目标。在“碳”热度持续攀升的背景下，如何通过技术创新，抢跑经济发展新赛道，成为经济社会可持续发展面临的新课题。

“面对当今严峻的环境考验，需要思考什么才是符合中国特色的碳中和路径。”陈曦说。

在“双碳”背景下，陈曦提到了“碳天平”的概念，在他看来，天平左端是“减排工程”，通过清洁替代、电能替代、能效提升、能源互联的方式构建起低碳、高效的新能源体系；天平右端则是“碳汇工程”，通过碳捕集、利用、封存、负排放方式进行大规模碳吸收。

“天平左端是我们未来必然要走的路，而右端的重要性在于可以减缓左端能源结构改革转型的压力。”陈曦认为，结合中国的现实情况，利用天平右端的相关技术，可以使传统企业在短期内继续保持低成本效益与国际竞争力。

陈曦说，碳中和（相对零排放）只是第一个阶段性目标，接下来社会还要朝着“净零排放”（绝对零排放）阶段发展，“只有天平左右两端达到平衡才有可能实现净零排放的概念。”

分布式碳捕集技术潜力巨大

在“碳天平”右端，CCUS（碳的捕获、利用与封存）技术是一块重要“砝码”。“在这项技术中，C（捕获）是核心，没有C就难以产生‘U’(利用)和‘S’（封存）。”陈曦说。

据了解，当前国内开展的碳捕集项目绝大多数为工业化集中捕集，均限于试点阶段。该方式能够倒逼企业进行自主治理，但初期运行成本高昂、传输困难、与碳利用阶段的脱节问题让其难以产生经济效益。

同时，二氧化碳排放源遍布各处，单靠企业集中收集显然远远不够。陈曦建议，可考虑运用分布式空气捕集的方法，使用小型装置，在任意地点、场景进行碳捕集。在降低成本的同时，还能为二氧化碳商业化利用打开空间。

“分布式的空气捕集能使各种资本、投资基金、市场可以更多介入空气捕集，而且能够通过‘C’和‘U’紧密相连，能够把‘U’产业链做活。”陈曦说。

利用空气捕集二氧化碳，提高农作物产量和生产效率

通过各种方式捕捉到的二氧化碳，将归于何处？在碳捕捉环节下游，二氧化碳在富碳农业、生物质燃料、低碳水泥、合成燃料创造了显著的经济效益和社会价值。

陈曦提及了二氧化碳利用为农业发展带来的新思路，利用空气捕集二氧化碳，发展富碳农业，能够提高农作物的产量和生产效率，“我们已经有很多的数据表明，类似像花、茄子、西红柿等产品，一般增产都在20%到40%，同时也包括生长周期的缩短。”

分布式二氧化碳的捕集和利用还能够打开一些全新的领域：作为溶剂处理行业废水、利用二氧化碳驱油、解决在鲜花和果蔬运输和储存过程的保鲜问题；降低冬天密闭空间内二氧化碳浓度……这一系列的独特思路对现代工业生产和人类生活影响深远。

“‘U’的环节能将二氧化碳变废为宝，带来相关产业链的聚集，能够有效掌控和驾驭碳循环。”陈曦说。

在国际节能减排的大背景下，“碳达峰、碳中和”不仅仅是气候变化问题，也与大国博弈密切相关。陈曦表示，多源多路按需捕集二氧化碳，将其转为有价值的产品，意味着中国在国际上能拥有碳资源重新分配的独特机遇，在缓解行业能源结构转型压力的同时，也有利于保障我国能源安全。

“即使按最保守的估计，到2060年中国碳排放还会有二十到三十亿吨”，在漫长的“双碳”进程中，陈曦坦言，碳的捕集、利用、封存技术还要向前走。