范佳佳等：碳有很多种颜色？这绝不是哗众取宠，“白碳”正在兴起
2023-09-07 08:54:58   来源： ()　   评论：0 点击：

积极稳妥推进碳达峰碳中和，一方面要控制二氧化碳的产出排放，另一方面要增加对空气中二氧化碳的吸收固定。当前，全球碳排放有大约47%无法被森林和海洋吸收，而是直接被释放到大气中。从空气中人工捕集二氧化碳，正成为碳移除的一种重要方式，有助于实现净零排放的目标。“白碳”由此应运而生，即指从空气中直接捕集、封存或利用的新型碳类型。

“白碳”作为一种新的碳颜色

事实上，碳有很多种颜色，这绝不是造词或者哗众取宠，将碳分为不同颜色有助于我们加深对碳循环的理解。那么，白碳与绿碳、蓝碳、蓝绿碳、黑碳、棕碳、灰碳等各自代表什么？它们之间有何区别？

传统上，绿碳、蓝碳和蓝绿碳强调的是碳捕获过程及其缓解气候变化的作用，而黑碳、棕碳和灰碳指的是需要被利用或减少的碳类型。绿碳通常反映的是陆地生态系统捕获的碳，例如森林生态系统。蓝碳描述的是被海洋捕集的碳，其定义最初局限于红树林、盐沼和海草床的碳捕集，但现在广义上的蓝碳还包括海藻和海底沉积物对碳的捕集。蓝绿碳也是被纳入碳光谱的一种全新碳类型。美国肯尼恩学院的西沃恩·芬尼斯教授认为，蓝绿碳指的是储藏在内陆淡水湿地中的碳。

联合利华将“碳彩虹”概念作为其未来清洁战略的一部分。该战略的核心是，用其他可再生和可回收的碳源替代不可再生的原始化石燃料（黑碳）。可再生和可回收的碳源，包括从空气或工业排放中捕获的紫碳、来自海洋的蓝碳、来自废料的灰碳以及来自植物和生物质的绿碳。

值得注意的是，该战略中的紫碳包含了从空气或工业排放中捕获的碳。但事实上，从空气中直接捕集碳与在工业排放中捕获碳的机理并不相同。在工业排放过程中捕获碳更多属于灰碳的范畴，而空气直捕的二氧化碳则可以被称为白碳。白碳作为从空气中直接捕集、封存或利用的新型碳类型，应该成为一种新的“碳彩虹”颜色被单独强调。

由此，我们可以从碳捕集角度，重新分类和定义碳颜色家族：黑碳——无法捕集的碳；绿（蓝绿）碳——陆地生态系统捕集的碳；蓝碳——海洋生态系统捕集的碳；灰碳——在工业过程中捕集的碳；白碳——从空气中直接捕集的碳。

DAC技术对实现碳中和具有重要战略意义

“白碳”如何实现？这就要依赖一种“二氧化碳直接空气捕集技术”，也可称之为DAC技术。DAC技术可以直接从大气中提取二氧化碳，并将其永久封存，从而实现碳平衡。

DAC是碳移除的关键技术之一，也是国际社会实现《巴黎协定》温控目标的必要技术。在全球气候治理中，DAC技术的作用日益突出，受到国际社会的广泛关注。国际能源署（IEA）发布的《直接空气碳捕集2022》报告强调了DAC技术在实现净零排放目标中的重要性。国家发展改革委、国家能源局在《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》中明确表示中国鼓励低碳技术发展。其中，碳捕获被认为是中国实现气候目标的重要支柱。可以说，DAC技术对于我国实现碳中和目标具有重要战略意义。

DAC技术不是碳减排的替代方案，而是净零排放综合战略的一部分，旨在使碳排放量与减排量达到平衡。根据国际能源署（IEA）的2050年净零排放路线图，到2030年，需要捕集超过8500万吨的二氧化碳，到2050年，则需要捕集9.8亿吨二氧化碳。与其他负排放技术相比，DAC技术占用水土空间较小，封存永久性和脱碳量更有保障。空气中捕集的二氧化碳还可以作为一种气候中性原料，用于生产饮料、化学品和合成燃料等多种产品。据预测，到2050年，将有3.5亿吨从空气中捕集的二氧化碳被用于生产合成燃料，其中包括难以实现电气化的航空业。DAC技术的未来发展趋势值得关注。

中国亟待加快DAC技术的开发部署

目前，全球已有18个DAC基础设施在加拿大、美国、欧洲等国家和地区运行。其中，最大的DAC工厂于2021年9月在冰岛投产，该工厂每年能够捕集4000吨二氧化碳，并通过矿化方式进行封存。另外，全球首个年碳捕集量达到100万吨的大型DAC工厂正在筹建中，预计将于2025年在美国投入运营。自2020年初以来，多国政府已发布相关DAC战略或承诺提供资金支持DAC技术的开发和部署。其中，英国的净零排放战略要求到2050年实现每年约8000万吨的碳去除能力。美国计划投资35亿美元，用于建设4个DAC中心。加拿大宣布到2030年直接空气捕捉设备的投资税收抵免为60%，到2040年为30%。同时，澳大利亚、日本、英国等也将进行相应的资金投入。此外，私营部门的投资也在增长。自2020年初以来，全球领先的DAC公司已筹集了约1.25亿美元的资金，微软、联合航空公司等企业也已参与该领域的早期相关项目。

中国的能源结构以化石燃料为主，化石燃料作为中国重要的制造业基础，在今后一段时期内仍将是主要的能源来源，这使得中国成为全球DAC开发和部署的最大潜在市场。当前，中国正在采取积极措施，探索适合本国的DAC商业化路线。其中，由政府和行业领袖推动的国际合作将深化公众对DAC的理解，提高公众对DAC的接受程度，并进一步加快DAC在全球最大市场的部署步伐。

同时，我们也应该看到，DAC技术面临着高成本高能耗等严峻挑战，需要进一步提高其技术水平和经济效益。据估计，在已建成的大型电厂中使用该技术捕集二氧化碳的成本为每吨125—335美元。通过技术创新和项目部署示范，有望将未来的捕集成本降到每吨100美元以下。中国、中东、欧洲、北美等国家和地区将是部署该技术的最低成本区域。然而，要实现成本下降，还需要公共部门和社会各界对DAC的技术创新和产业示范给予支持。为此，我们应密切关注DAC技术的最新进展，加强DAC关键技术的研发和创新，支持DAC技术的示范应用和推广，为达成碳中和目标、促进经济社会可持续发展提供战略技术支撑。