利用碳捕集技术，在碳负过程中将二氧化碳转化为聚丙烯

为了将全球变暖控制在 2 ⁰C以下（如《巴黎协定》所述）并避免气候变化的最坏影响，世界必须实现净零碳排放。创建新的碳中和制造工艺是必不可少的，但并不能解决碳储存的潜在不利影响。

一项涉及美国公司Twelve和Lanza Tech的新伙伴关系旨在通过碳转化来解决这个问题：在碳负过程中将二氧化碳排放物回收到新产品中。

什么是碳中和？

碳中和的概念通常被误解。当听到一个过程是“碳中和”时，许多人认为在整个过程中不会排放碳。

然而，碳中和过程仍然可以排放碳排放。然而，为了做到这一点，碳中和过程利用了其他称为碳捕获或碳汇的技术。碳汇被定义为吸收的碳多于排放的碳的过程。因此，任何过程都可以实现碳中和，只要它利用碳捕获从大气中吸收与排放一样多的碳。

哪些过程被认为是碳中和？

这一警告导致了关于哪些过程可以被认为是碳中和的一些令人困惑和违反直觉的决定。例如，关于燃烧木屑颗粒是否应该被视为碳中和，学术界仍然存在争论，因为木材的碳排放量相当于树木在其生命中吸收的碳或将被未来种植的树木吸收的碳。

在考虑其他排放问题时，或者一棵新树吸收燃烧另一棵树所产生的碳排放需要几十年的时间时，这个概念就会引起争议。

随着全球变暖构成更大和更直接的威胁，这种不确定的碳中和过程是不够的。鼓励现代工业采取更直接的行动，以确保其碳捕获技术对大气产生更有益的影响。

碳捕获方法涵盖了广泛的技术，但它们都遵循相同的简单目标。碳被去除并浓缩，直到它变成一种易于管理的气体。然后将碳气安全地储存在地下储层中（碳负性）或回收到其他产品中（碳中性）。

尽管碳负排放乍一看似乎是更有益的途径，但它仍然存在严重的问题。碳储存成本高且难以实施。碳储存的概念也相对较新，人们对长期碳储存可能产生的不利影响知之甚少。

碳中和回收方法，也称为“碳转化”，允许制造商利用回收的 CO 2制造绿色燃料，从而通过消除使用其他不太环保的方法制造燃料的要求来抵消碳排放。

这样做不仅减少了一个过程的碳，而且减少了其他行业对燃料的需求，进一步和间接地降低了碳排放。这方面的一个例子是西门子歌美飒计划利用风能通过水解产生绿色氢气。在此过程中，碳中和过程可以降低氢燃料电池市场的碳排放。

使用 CO 2 制造聚丙烯

Twelve 和 Lanza Tech 合作创建了一种回收工艺来开发聚丙烯，仅使用碳中性或碳负燃料和材料。这种有害的制造过程将有助于减少大气中的碳含量。

聚丙烯 (PP) 是最常用的热塑性塑料之一。由于其对细菌和化学腐蚀的抵抗力，塑料被用于漂白剂瓶、注射器管、药丸容器等。如果聚丙烯生产可以实现碳中和，同时在经济上仍然可行，这将显着减少总体 CO 2排放量。

为了实现如此雄心勃勃的碳转化规模，美国公司 Twelve 开发了 O12：一种薄型模块化催化剂，能够根据使用它的公司扩大到任何规模。O12 是一种新型催化剂，其灵感来自自然界中的碳吸收。催化剂吸收 CO 2、水和电以转化为碳基产品。

如果输入到 O12 的电力来自可再生能源（例如风电场），则该过程不仅是完全碳中性的，而且是负碳的。每生产一吨碳产品，O12 使用 3 吨 CO 2。该公司建议该技术可以解决全球 10% 的碳排放量。

总部位于美国伊利诺伊州的 Lanza Tech 与 Twelve 有着相似的原则，但通过不同的方法实现其碳转化。在新型催化剂用于 12 的情况下，Lanza Tech 利用生物碳转化来生产燃料。

该公司开发了一种组件，可以改装到已经在运行的设备上，在该装置内，细菌从周围大气中吸收 CO 2，将其转化为化学品，然后可用于制造碳基产品，如塑料。

就像十二人的碳中和依赖于电力输入的来源一样，Lanza Tech 的细菌转化方法对碳中和有规定。虽然将 CO 2转化为化学品是碳负性的，但将这些化学品转化为产品的过程决定了整个产品制造过程是否是碳中性的。

因此，两家公司的合作非常有益。Twelve的碳负产品创造与Lanza Tech的碳中性燃料创造协同使用，确保生产的 PP 是碳负的。

如果成功，“绿色”聚丙烯的广泛制造将导致热塑性塑料行业的碳排放量显着下降。O12 催化剂已经很有希望的用途的进一步发展也可能导致其他行业的进一步减少。