直接从空气里抓二氧化碳,最贵的一步不是“抓住”,而是让它“松手”。现在主流的直接空气捕集DAC是这么干的:大风扇把空气吹过一排吸附剂,二氧化碳被吸住;吸附剂吃饱后关舱,往里灌蒸汽加热,把二氧化碳从化学键上撬下来,这一步叫脱附。
冰岛有座叫“猛犸象”的工厂,2024年5月投运时,对外宣称的捕集能力是每年3.6万吨。可今年上半年,它净移除的二氧化碳是675吨,去年同期是119吨。
半年的设计量是1.8万吨,675吨还不到4%。风不小,空气里的二氧化碳也不缺,卡住它的是流程里最后一个环节。
关键在脱附:风扇推动空气经过吸附材料,二氧化碳被捕获后,再通过加热等方式让气体从材料中释放并收集。吸附和脱附能否反复、稳定进行,决定装置是否能持续运行。
传统蒸汽加热不仅作用于吸附材料,也会加热周边结构,带来额外能耗。材料还要承受反复温度循环,寿命与热管理共同影响成本。
猛犸象的升级,对的正是这两处。公司说,换了新吸附材料、改了机械部件,升级后的捕集箱已经跑到设计的单日峰值,每天1.37吨。全厂共有72个捕集箱,按设备数量与日峰值折算,72个箱子要是全年都按这个速度跑,正好对得上3.6万吨。
也就是说,图纸上的数字没错,难的是让每个箱子天天稳定地跑。按计划,年底前先把一个模块的12个箱子全部换成升级版。下一代技术明年初在这里测试,实验室里吸附剂的寿命已提高十倍。可见这行的关键之一,是材料能用多久。
规模更大的另一个项目在美国得克萨斯州。西方石油的Stratos工厂2023年开工,设计年捕集量最高50万吨,建设与调试进度曾多次调整。
公司在2026年讨论延期时称,问题涉及工艺以外的部件。管理层给出的推进方向是年底前后全面调试;调试、正式投运和稳定达产属于不同阶段,不宜把计划中的年产量当作已经完成的运行量。
在这样的背景下,北卡罗来纳州一家小公司Sustaera的路线就显得有意思。它不用蒸汽,让电流直接穿过吸附材料,材料自己发热,整个箱子不必陪着烤。
2026年3月9日,Sustaera称其直接电阻加热路线的加热效率超过90%,并与传统热法约40%作比较。这是公司公布的实验室口径,不等于整个捕集、压缩和封存系统的综合效率。
它还把“吸”和“放”合在一个装置里,公司称设备投资可比现有技术低三到五倍。商业打法是授权,让项目开发商把技术装进自己的工厂。航空巨头空客也在欧洲为电阻加热的捕集方案递交了专利申请。
它的样机“凤凰”位于孵化器大楼中,从室外空气捕集二氧化碳,年规模约1吨。这个数字说明仍处小规模验证阶段,不能把它与商业装置不同统计期的运行量直接当作效率排名。
从1吨走到几万吨,中间隔着的是工程的一道道坎,猛犸象这几年已经走过一遍。
行业的外部环境也不太平。美国能源部去年10月,终止了21个空气捕集枢纽项目中10个的拨款。今年4月,路易斯安那和得克萨斯两个大枢纽的12亿美元资金得以保留,路易斯安那那个项目的技术提供方,就有猛犸象背后的Climeworks。
彭博新能源财经统计,全球已有一百多家这类初创公司,规划项目到2035年合计年产能约450万吨。纸面上的数字很大,现实中最大的现役工厂,今年上半年的实绩是675吨。
这场比赛的焦点是谁先把“松手”这一步,做成能日复一日重复、成本可预期的普通工序,用蒸汽还是用电倒在其次。电加热的思路有道理,省下的是白白烤热整个箱子的能量,这一点实验室数据已经给出了方向。
猛犸象的运行经历表明,决定成败的往往是更朴素的东西:材料能扛多少次循环,零件会不会出问题,一个箱子能不能连续几个月不掉链子。电加热要接受的也是这套考验,实验室的90%能不能变成工厂里的稳定运行,还没有人给出答案。
看这个行业,不妨少盯着“效率提高几倍”的宣传,多看真实工厂连续运转的成绩单。另外,用电加热意味着对电的依赖更大,电从哪里来,也该一并算进账里。这门技术值得耐心,但耐心要用在能被验证的事情上。
