H&M、Zara、Lululemon等公司正在使用捕获的二氧化碳制造产品 - 彭博社

每个50毫升的瓶子含有3.6克二氧化碳，否则这些二氧化碳将会释放到大气中。

照片由Air Company提供

对于大多数香水制造商来说，使香水散发出迷人香味的成分是最重要的特点。但对于Air Company的联合创始人兼化学家斯塔福德·希恩来说，制造香水中最重要的部分根本没有香味。

总部位于纽约的Air Company使用技术将温室气体二氧化碳转化为乙醇，然后与精油和水混合制成香水。虽然淡黄色的Air Eau de Parfum的价格比可可·香奈儿标志性的5号香水贵约50%，但希恩表示，他的产品具有独特的价值：每个50毫升的瓶子使用了3.6克二氧化碳，否则这些二氧化碳将会释放到大气中。其包装上写着：“将二氧化碳转化为美丽的东西。”

虽然瓶子中利用的二氧化碳量非常小，但Air Company的香水展示了捕获二氧化碳的新浪潮可以如何利用。单靠可再生能源和电动汽车是不足以将二氧化碳排放降至零的。在未来几十年里，世界几乎肯定需要每年捕获数十亿吨的二氧化碳。大量的二氧化碳可能会被储存在地下。利用它——即所谓的碳捕集和利用，或CCU——从香水到喷气燃料创造新产品可能是对抗气候变化的重要工具，尽管这个新兴行业面临重重障碍。

大约每年利用大约2.3亿吨二氧化碳，根据2019年国际能源署的一份报告。尽管其中大约三分之一被重复利用以从地下开采更多石油 —— 这几乎不是一个碳中和的过程 —— 但碳捕集与利用倡导者表示，近年来，开发出新的碳利用方式的公司数量激增，为解锁气候效益铺平了道路。例如，碳衍生燃料和化学品理论上可以达到数十亿吨二氧化碳利用量，如果公司能够完善他们的技术并降低成本。

总部位于卡尔加里的CleanO2将从建筑供暖锅炉捕集的二氧化碳转化为原料，用于制造肥皂。总部位于加利福尼亚的生物技术初创公司Newlight Technologies直接从空气中提取碳，并将其转化为可生物降解的塑料。德国的科思创股份有限公司（Covestro AG）是世界上最大的聚合物制造商之一，也正在将一些基于化石燃料的原料转换为碳衍生材料，用于从汽车外壳到医疗设备和体育场屋顶等各种用途。

大多数从事二氧化碳封存产品开发的公司仍处于初创阶段。为了发展这一新兴领域，根据国际能源署的数据，全球风险投资家在2022年向碳利用企业投入了近5亿美元，这与2015年形成了鲜明对比，当时几乎没有任何风险投资流向利用二氧化碳的技术。倾注

“今天的景观与十年前完全不同，”华盛顿特区非营利性组织“两党政策中心”能源项目执行主任萨莎·麦克勒说。

兰扎科技全球公司首席执行官詹妮弗·霍尔姆格伦亲身经历了这种情绪的转变。这家位于伊利诺伊州的公司利用一种碳吸收细菌（发现于兔子肠道并保存为粉末），在生物反应器中生产类似酿酒厂发酵啤酒的替代乙醇。在2010年代初，当霍尔姆格伦向潜在客户宣传碳衍生乙醇时，她的销售话术遭到怀疑。

但这种情绪在那个年代后期开始转变。2018年，该公司利用中国一家钢铁厂的排放生产的喷气燃料助力了一次横跨大西洋的飞行。兰扎科技还与包括日本全日空在内的航空公司签署了协议，供应二氧化碳衍生的喷气燃料。而该公司的分拆公司兰扎喷气计划今年开始大规模生产可持续喷气燃料。

然而，尽管围绕使用捕获的碳生产可持续航空燃料（SAF）存在大量炒作，该行业仍然是一个极小的参与者。全球几乎每家主要航空公司都承诺到2030年使用至少10%的可持续喷气燃料，但SAF仅占全球航空燃料供应的0.1%，其中大部分不是来自捕获的CO2，而是来自其他来源，如废食用油。

“消费者对购买低碳产品的兴趣大大增加，” Holmgren说道。这使得LanzaTech能够扩大利用二氧化碳的产品种类。

近年来，碳利用技术的应用迅速增加。从碳排放制成的跑鞋。照片由On提供例如，美国塑料容器制造商Plastipak与LanzaTech合作生产碳衍生的包装材料，而由LanzaTech生产的乙醇转化的涤纶已在试点规模上取代了其石油基对应物，用于Lululemon短裤，Zara连衣裙，H&M瑜伽裤，On跑鞋和Craghoppers夹克。不过，与可持续航空燃料一样，CO2衍生的涤纶要达到实质性的使用水平还有很长的路要走。

增长动力超越一次性产品和低规模生产，也受到世界各地日益增多的法规和激励措施的推动。例如，美国总统乔·拜登在2022年签署的《通货膨胀减少法案》将碳捕集和利用的税收抵免提高了70%以上，达到每公吨60美元，以使昂贵的项目更具财务吸引力。

为了保持气候在可居住的范围内，国际能源署估计，到本世纪中叶，碳捕集将需要增长到每年76亿吨二氧化碳。碳利用将发挥作用，尽管其规模有待观察。并非每种用例都是相同的，一些方法，比如将压缩二氧化碳溶解在水中制成碳酸饮料，只是暂时储存气体。专家表示，为了量化碳利用的真正气候效益，急需第三方验证。

碳捕集利用技术的崛起正值拜登总统的零净排放路线图中另一关键方法遇到一些困难。碳捕集和封存——也就是在燃煤发电厂或其他排放源释放二氧化碳并将其封存在地下——面临挑战，因为二氧化碳通常在一个地方捕集并在另一个地方封存。这需要输送气体的管道，而许多当地社区已经反对。例如，得到黑石支持的Navigator最近宣布取消了一条计划中的1300英里二氧化碳管道。

碳利用公司表示，他们可以通过在捕获二氧化碳的附近或附近使用二氧化碳来规避这个问题。

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在布鲁克林的12英亩工厂，Glenwood Mason Supply展示了如何做到这一点。这家混凝土制造商利用其合作公司CarbonQuest在一栋住宅建筑中捕获的二氧化碳，并使用了一种来自低碳混凝土初创公司CarbonCure的技术许可将压缩的二氧化碳转化为类似干冰的粉末。然后将其注入工业搅拌机。在那里，二氧化碳与水泥、沙子和骨料相遇，引发一系列化学反应。最终的结果是封存二氧化碳的混凝土块。

Glenwood Mason Supply估计自2020年以来已经利用了约100吨二氧化碳来制造建筑材料。摄影师：Isabella Sarlo, Antenna Group这种技术不仅可以储存碳，还可以使混凝土块略微更加坚固。该公司估计自2020年以来总共利用了约100吨二氧化碳。即使混凝土块破裂，储存的碳也不会释放为二氧化碳，因为它已经被矿化。

“水泥是碳排放的主要罪魁祸首，”混凝土工厂的创始人康斯坦斯·辛科塔说。她在2010年代初的行业会议上听说了这项技术以及它降低公司气候影响的能力后对其产生了兴趣。但直到几年前CarbonCure出现，CO2储存水泥的前景才变得具体可行。Glenwood Mason随后从纽约的CarbonQuest当地获取了二氧化碳。这些因素使大规模生产成为可能。

辛科塔打算帮助地球，但她和她的团队发现，将二氧化碳嵌入混凝土块对业务也有好处。2019年，纽约市——该公司大部分混凝土块的销售地——通过了一项法规，要求所有建筑在本年代结束前将碳足迹减少40%。自那以后，格伦伍德梅森公司的电话一直响个不停，建筑师和房地产开发商纷纷打来电话，希望利用他们的低碳建筑材料来减少排放，该公司的建筑销售和营销副总裁杰夫·汉森说。

该工厂储存二氧化碳的混凝土块也引起了亚马逊公司的注意，2022年，亚马逊说服一家房地产开发商购买了大约5万块用于纽约一座亚马逊租赁的新仓库的建设。汉森说，如果格伦伍德梅森公司没有在混凝土块中封存二氧化碳，就不会赢得这份合同。为了找出如何在产品中储存更多的碳，该公司在工厂内建立了一个实验室，测试二氧化碳与其他混凝土原料在不同温度和湿度下的反应。

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但找出正确的配方只是其中一个考虑因素。利用二氧化碳往往会带来额外成本。随着对二氧化碳衍生产品的需求增加，预计绿色溢价将会下降。然而，“要与一个甚至不必为其外部成本买单的百年老行业成本持平非常困难，”兰扎科技的霍尔姆格伦说。即使在规模经济的作用下，霍尔姆格伦估计，含碳织物的成本仍可能比传统织物高出多达20%。

“我们很可能永远无法达到成本平价，”她说。

除了成本障碍外，CCU公司还必须说服可能对未经证实的新技术持怀疑态度的最终用户。

英国初创公司Econic Technologies的首席执行官Keith Wiggins表示，“改变原料来源”确实存在风险。为了让风险厌恶的行业加入，Wiggins表示，他的公司专注于那些受到消费者压力要改变方向的行业。

这一策略似乎取得了成功。Econic已与美国、中国和印度的三家制造商合作，生产利用二氧化碳的床垫、户外服装和建筑隔热材料。首批使用该公司技术的产品计划于2024年进入市场。

尽管碳利用行业前景光明，但它能否挑战现状还有待观察。Sheehan表示，虽然Air Company在2021年开始销售碳衍生香水，但这家初创公司尚未建成其第一家商业工厂，这是因为收集数据和调整技术以进行大规模生产需要耗费大量时间。

目前，该公司在纽约市的示范设施设计每年至少产出1万加仑二氧化碳衍生液体。有限的生产能力导致其香水订单众多无法满足，同时其飞机燃料和另一款热销产品Air Vodka（一种利用二氧化碳制成的伏特加）也无法满足需求。

“我们需要将这些设施扩大到如今石油精炼厂的规模，才能对气候变化产生我们想要的影响，”希恩说。