直接空气碳捕集（DAC）过程与幻想

由于全球承诺打击 气候变化 加剧、 直接空气碳捕获 (DAC) 是二氧化碳脱除 (CDR) 策略中一项前景广阔但又备受争议的技术。本文将剖析 DAC 技术的基本原理，分析固体吸附剂和液体溶剂等各种方法，并重点介绍业内主要企业目前所处的发展阶段。 此外，它还将解决 DAC 系统的能源需求、不可能实现的经济可行性和对环境的影响等问题，同时解决可能影响其有效性和可扩展性的挑战和误解。

关键要点

• DAC 依靠直接从环境空气中捕获二氧化碳。
• 不同的技术包括固体吸附剂和液体溶剂。
• 技术不断发展，主要行业参与者不断涌现。
• DAC 的运行需要大量的能量输入。
• 经济可行性因地区和技术的不同而有很大差异。
• 可扩展性在有效性和成本方面面临误解。
• 最好的浪费，是你一开始没有产生的浪费

直接空气碳捕集技术的基本原理

直接空气碳捕集（DAC）技术的原理是直接从大气中化学捕集二氧化碳（CO₂）。它通常采用一种吸附剂或溶剂，选择性地吸附二氧化碳。饱和后，材料需要经过再生过程，通常涉及加热或减压，以释放捕获的 CO₂。例如，使用固体吸附剂的系统可能会采用一个循环过程，将吸附剂加热到约 100-150 摄氏度，以释放 CO₂。这个过程可以用以下反应来表示
[latex]{CO}_2＋{吸附剂}{(右旋勺子){吸附剂-CO}_2 {（结合形式）} [/latex]

DAC 系统的总体效率会因采用的技术和设计而有很大不同。几种方法包括高温吸附剂、胺基水溶液和碱性矿化。全球碳捕集与封存研究所的一份报告指出，高温吸附剂可以捕集 90% 的 CO₂，而胺溶液可以以较低的能源成本实现类似的效果。每个 方法 在能量输入、捕获效率和可扩展性潜力方面显示出明显的权衡，这影响了根据应用要求对技术的选择。

不同的 DAC 方法和技术概览

直接空气碳捕集（DAC）技术大致可分为两种主要方法：液基系统和固基系统。液基系统主要利用化学吸收剂来捕获空气中的二氧化碳。一个显著的例子是使用氢氧化钾（KOH）溶液，它与二氧化碳发生化学反应生成碳酸钾。一旦吸收剂达到饱和，就会采用热再生工艺，释放出纯净的二氧化碳，同时再生吸收剂以供再次使用。另一方面，固态系统采用的吸附剂材料可以吸附二氧化碳。胺功能金属或活性炭等材料可在环境温度下吸附二氧化碳，具有减少再生所需能源的优势。

捕集材料的选择对 DAC 系统的效率有很大影响。与液体系统相比，固体吸附剂通常具有更高的二氧化碳吸收能力和更低的能源成本，因此更受青睐。例如，一些研究表明，固体吸附剂系统的二氧化碳捕集效率可达 90% 以上，而注入的能量相对较低，约为 500 兆焦耳/吨二氧化碳捕集量，相比之下，一些液体系统的二氧化碳捕集效率则高达 1240 兆焦耳/吨。在评估大规模 DAC 实施的可行性时，效率指标至关重要。

瑞士的 Climeworks 公司和加拿大的 Carbon Engineering 公司等不同的 DAC 设施凸显了这些技术在操作上的差异。Climeworks 公司采用了一种使用固体吸附剂过滤器的模块化方法，而 Carbon Engineering 公司则使用了一种更为传统的液体吸收方法。对这些技术的选择往往取决于目标市场、能源成本和地理位置等因素，这些因素决定了 DAC 系统的运行效率。

提示： 在评估 DAC 系统时，应考虑当地的能源来源和成本，因为它们会对所选技术的整体效率和经济可行性产生重大影响。

有效 DAC 流程的能源需求和来源

能耗是直接空气碳捕集（DAC）工艺的一个重要考虑因素，因为二氧化碳的有效去除需要大量的能源。₂ 从大气中捕获二氧化碳需要大量的电力和热能输入。各种 DAC 技术表现出不同的能源需求，通常在每吨捕集的二氧化碳 1.5 至 10 千兆焦范围内。₂.主要的能源消耗包括进气风机、热交换器以及捕获和释放二氧化碳的化学过程。₂.技术的特殊性和运行环境的条件直接影响着这些要求。

常见问题

相关阅读

• 监管 框架 用于 DAC： 法律准则和 标准 管理 DAC 技术的实施和运行。
• 与可再生能源相结合： 发援会程序与可再生能源系统之间的潜在协同作用，以提高效率。
• 碳利用战略： 将捕获的二氧化碳转化为有价值的产品或燃料的方法。
• DAC 工艺中的热量管理 优化 DAC 运行中热能使用的技术。
• Consumer 碳足迹 认识： 向公众宣传发援会在减少个人和企业碳足迹方面的作用。
• 捕获的二氧化碳的长期储存解决方案： 通过 DAC 技术安全有效地封存二氧化碳的战略。
• DAC 与 BECCS 的效率比较： 审查与碳捕获和储存生物能源相关的发掘和援助委员会技术的有效性。