防止全球变暖达到危险水平将需要采取巨大的措施来减少涌入大气层的二氧化碳量，但许多人认为清除和安全储存已经存在的二氧化碳是解决方案的另一个关键部分。美国能源部(DOE)的一项新倡议将这些技术作为其应对气候变化计划的一个关键支柱，其概述了大幅降低成本和促进创新的雄心以便在本世纪中期实现大规模储存。

虽然这个想法已经存在了几十年，但在过去几年时间里，从空气中提取二氧化碳的想法已经聚集了势头，这主要是由于初创公司在这个领域取得了一些关键进展。一个值得注意的例子是瑞士初创公司Climeworks，其直接空气捕集(DAC)系统从环境空气中收集二氧化碳并将其转化为可储存在地下的固体矿物。

这项技术在2017年世界上第一个负排放发电厂中得到了应用，而今年早些时候，该公司在冰岛开设了世界上最大的DAC工厂。该工厂被称为Orca，每年有能力从空气中收集约4000吨二氧化碳。作为背景，人类每年向空气中排放超过300亿吨。

因此，虽然这项技术已经在小规模上得到了成功的证明，但世界需要许多Orcas来适当地解决这个问题。然后是成本问题。Climeworks在2017年首次开放其负排放工厂时，能以约600美元的价格捕获一吨二氧化碳，但通过对其DAC系统采用模块化设计，预计随其业务规模的扩大，这一成本将降至每吨100美元。

而这一价格点是碳捕集初创公司普遍持有的目标。加拿大公司Carbon Engineering目前正在开发一个大规模的DAC工厂，其能捕获多达一百万吨的二氧化碳并希望以每吨94美元至232美元的成本实现这一目标。澳大利亚初创公司Southern Green Gas计划利用该国丰富的阳光为太阳能DAC工厂提供燃料并以每吨72美元的价格收集数吨碳。

美国能源部一直在采取行动来帮助事情的发展，去年向推进碳捕集技术的研究工作投资了2200万美元，今年又投资了2400万美元。它在这一领域的最新投资被称为Carbon Negative Shot并被描述为美国政府在清除二氧化碳方面的第一个重大努力，与此同时还是其在2050年前实现净零排放计划的关键。

该倡议的核心是在2050年前以千兆吨级规模部署碳捕获技术的雄心。根据美DOE的说法，一千兆吨的二氧化碳约是2.5亿辆汽车或美国整个轻型车队每年产生的数量。要使技术达到这一点，需要在技术本身和大规模、前所未有的部署能力方面有一些重大发展。

DOE希望，通过其Carbon Negative Shot项目，可以给这一新兴产业注入它所需要的活力。为了加速该领域创新，该部门将涉及跟可能受益于或愿意参与碳捕集项目的个别社区合作。最终，该部门将把碳清除和储存的成本降低到每吨100美元以下作为目标。

DOE部长Jennifer M. Granholm表示：“通过削减成本并加快二氧化碳清除的部署--一种关键的清洁能源技术--我们可以直接从空气中清除大量的碳污染并对抗气候危机。有了我们的Carbon Negative Shot，我们可以帮助消除已经使我们的星球变暖并影响我们健康的温室气体--使美国成为一个净零排放的领导者并为过渡期的清洁能源劳动力创造高薪工作。Carbon Negative Shot跟我们在氢气、电池存储、可再生能源和去碳化矿物能源方面的大量投资相结合可以使净零排放在这里和国外成为现实。”

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