4月22日世界地球日,由埃隆·马斯克和马斯克基金会赞助的 XPRIZE 基金会公布了其碳去除竞赛“里程碑奖”(Carbon Removal Competition Milestone Award)的获奖团队名单,并为这些获奖者颁发出了高达1500万美金的奖金。
XPRIZE 基金会于1994年创立于美国加州,致力于以竞赛的方式推动有益于人类的技术进步,至今已经举办了25个技术创新竞赛,涉及环境、能源、医疗和教育等领域。而碳去除大奖由马斯克独家“大手笔”赞助,竞赛的总奖金为 XPRIZE 竞赛有史以来最高的1亿美元。
XPRIZE 基金会碳去除竞赛的宗旨是要提高全球碳去除的能力,通过创新扭转气候颓势。人类为阻止全球变暖已经做出了种种努力,《巴黎协定》设定的指导性长期目标希望将本世纪全球的升温幅度控制在工业化前水平的1.5℃内,去年于英国格拉斯哥召开的 COP26 亦使各国作出承诺。根据国际气候变化专门委员会(IPCC)的估计,在一切照旧的情境下,本世纪末的全球平均气温最高可能会升高6℃;若要在2050年要将全球气温上升幅度控制在2℃以内,每年则需净移除100亿吨二氧化碳。
在气候变化已经成为21世纪全体人类的重大威胁时,碳去除领域面对的是一个巨大的潜在市场,在未来有着广阔的上升空间。马斯克作为时刻走在科技创新前沿的企业家,对这个新兴市场表现出异常的兴趣关注,因此重金推动该领域的创新就不足为奇了。
那让我们来看看究竟有哪些项目代表人类未来希望,获得了这次“里程碑”赛的大奖呢?
首先本次竞赛参赛者提出的二氧化碳去除方案需要能够实现年均1000吨的规模,并且具备扩展至年均十亿吨规模除碳能力的潜力。
本次里程碑奖的15支获奖团队分别来自澳大利亚、加拿大、法国、冰岛、肯尼亚、荷兰、菲律宾、英国和美国,涉及空气、土地、海洋、以及岩石四个技术路径,每支团队都获得了100万美元的丰厚奖励。
- 空气路径
共有六个项目获奖,它们将空气捕获与各种先进的封存技术相结合。
- Calcite from 8 Rivers Capital (美国)
来自 8 Rivers Capital 的 Calcite 技术是一项能够从空气中直接捕获数千吨二氧化碳的技术。该技术与混凝土固碳的工艺类似,利用氢氧化钙将二氧化碳固化为石头并存储在地下。该技术最大的优势在于精简的化学流程以及较低的成本。目前实验室测试已经完成,正在进行试点规模开发。
值得一提的是,除了 Calcite 碳去除技术之外,8 Rivers 还在开发一个使用高压超临界二氧化碳作为工作液的新型动力循环 Allam-Fetvedt 和一个清洁制氢的项目。
2. Carbyon(荷兰)
创立于2019年的荷兰初创企业 Carbyon 带来了直接从环境空气中捕获二氧化碳的最新一代设备。Carbyon 通过一种含有特殊捕碳材料的转鼓的快速摆动,用一种二氧化碳吸附物质来改造具有巨大内表面的纤维膜材料,实现了强大的二氧化碳捕获能力。这项设计使其相比同类技术有着更高的能源效率和更低廉的制造成本——其目标是实现50欧元/吨二氧化碳捕获成本。
3. Heirloom(美国)+ Carbfix(冰岛)
Heirloom 和 Carbfix 联合开发了一款结合了矿化封存的直接空气捕获系统。由 Heirloom 研发的模块化系统将以远低于100美元/吨的价格实现十亿吨级的碳捕获,而 Carbfix 通过模拟和加速自然过程的技术将二氧化碳固化为石头埋于地下,提供永久和安全的碳储存解决方案。该项目已在冰岛投入实践。
4. Project Hajar(英国+阿曼)
Project Hajar 是英国 Mission Zero Technologies 和阿曼44.01之间的联合项目。它将直接空气捕获技术与橄榄岩矿化封存相结合。在阿曼的 Al Hajar 山脉中去除数十亿吨的二氧化碳。
当二氧化碳与自然界中的橄榄岩发生反应时,橄榄岩中的自然矿化就会发生。Project Hajar 的技术可以加速捕获的二氧化碳与地下橄榄岩的反应,进而加速这一自然过程。
官方网站:https://4401.earth/
5. Sustaera(美国)
6. Verdox(美国)+ Carbfix(冰岛)
Verdox 使用电化学碳捕获技术,既可以有效地捕获来自工业源的二氧化碳,也可以捕获来自空气中的二氧化碳。捕获的碳则借助 Carbfix 的技术进行固化封存。该项目向世人展示了电化学除碳的巨大潜能。
- 土地路径
土地路径主要包括利用土壤碳和生物炭等技术进行碳捕获与封存的技术,在本次竞赛中,五个获奖项目采纳了这一路径。
土壤碳库在陆地生态系统碳库中占比达到90%以上,是森林和其他植被碳库的5倍,是大气碳库的3倍。生物炭是二氧化碳固化的产物,既能进行稳定的碳封存,也可作为一种高效的土壤肥料。
7. Bioeconomy Institute(美国)
8. Global Algae Innovations(美国)
9. NetZero(法国)
10. PlantVillage(美国)
11. Takachar(美国)+ Safi(肯尼亚)
- 海洋路径
陆地生态减碳能力逐渐饱和,海洋除碳也进入了人们的视野。本次海洋路径的三支获奖团队运用有机和无机的海洋解决方案,能够在捕碳的同时改善海洋生态并扭转过量二氧化碳导致的海水酸化问题。
12. Captura(美国)
Captura 拥有从海水中提取二氧化碳的碳捕获和封存技术,其规模可扩展至每年百万至十亿吨的级别,以满足碳信用市场快速增长的需求。该项技术能够捕获高纯度的二氧化碳,并同时恢复海水的 pH 值平衡。
13. Marine Permaculture Seaforestation (美国+菲律宾+澳大利亚)
14. PLANETARY(加拿大)
- 岩土路径
15. Carbin Minerals(加拿大)
本次岩石路径唯一的获奖者是来自加拿大不列颠哥伦比亚大学的 Carbin Minerals。矿场由于其粗放的采集与加工模式,向来是碳排放的大户。而 Carbin Minerals 利用尾矿废料,通过碳矿化过程直接从大气中永久去除二氧化碳,可促进矿场的碳中和转变,并同时生产能源转型所必需的金属。该技术具有十亿吨级别的捕获和永久封存大气二氧化碳的潜力。
官方网站:https://carbinminerals.ca/
除了奖励最丰厚的“里程碑奖”之外,XPRIZE 官网早前还公布了其它数个组别的获奖者,其中也有中国团队的身影。
东北大学的 Answer of Biochar(AOB)团队利用炼钢厂的余热资源生产生物炭进行持久稳定的碳封存。该技术的优势在于能够进行低成本、低能耗且大规模的应用。
另外一支获奖队伍是由河海大学、天津大学、上海海洋大学和中国水产科学研究院的学生与导师联合组成的 KELPFARMCAREER(KFC),他们运用在油气开采平台中常见的锚泊技术培育大型海藻养殖床,利用海藻的光合作用吸收二氧化碳,这项技术具有去除千亿吨二氧化碳的潜力。
原初科技研发的创新 CCUS 技术,可以直接从大气或工业排放点源中捕获二氧化碳,并将其矿化成为具有高经济价值的碳酸钙产品。这项技术可以实现低能耗、低成本、持续性、规模化的碳去除效果,并正在进行大规模产业化部署。
XPRIZE 基金会碳去除竞赛的获奖团队已向世人展示,通过技术创新实现亿吨级别的碳去除手段是完全可行的,而这些创新和探索可能就是解决未来碳中和的希望之星!
感谢分享