为了缓和气候变迁的步调,许多研究团队及科技新创皆在研发直接空气捕获设备,然而该技术虽然有效,迄今为止的项目却都花费高且相当耗能。
直接空气捕获是使用过滤器或液体从通过的空气中捕捉二氧化碳,一旦过滤器装满,便需要使用电力和热能来释放二氧化碳并重新进行捕捉,若该过程要达到淨负排放就必须使用不会造成碳排的能源。
当今世界上最大的直接空气捕获设施位于冰岛,是使用废热和绿能将其捕获的二氧化碳注入设施下方的玄武岩中,使二氧化碳与玄武岩发生反应并且钙化变成固体矿物。
而新的研究发现,离岸风机也可複製这样的过程。
如果将直接空气捕获系统与离岸风机一起建造,便可立即从多馀的风力中获得清洁能源,将捕获的二氧化碳直接通过管道输送到海底下储存,如此一来便不需要另外建造管道系统。
研究人员目前正在探讨如何使该系统在海底下运作,由于目前才刚刚开始在陆地上部署直接空气捕获设备,因此仍需要针对较恶劣的海底环境修改该技术。
风力本质上是间歇性的,当风能产生的电力多于需求时,输出减少,可使用的电力就会丢失,而这种未使用的电力正可以用来捕捉及储存空气中的碳。
随着离岸风电逐渐拓展版图,以美国历来的弃风率(wind curtailment rates)为基准进行计算,预计每年将有825兆瓦时的剩馀电力。假设直接空气捕获的效率持续提高并且达到商业目标,这些剩馀电力每年将可捕获并储存逾50万吨的二氧化碳。
政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change)预测,若要将全球暖化的温度控制在摄氏1.5度之下,本世纪将必须从大气中清除一千亿至一兆吨的二氧化碳。
而根据研究人员估计,美国东岸离岸风电开发计画附近的海底地质构造能够储存逾五千亿吨的二氧化碳,且该地区的浅藏盆地中也可能存在玄武岩,有望增加更多的储存容量,并使二氧化碳能够与玄武岩发生反应,随着时间的推移逐渐转为固态。
採用直接空气捕获技术建造的新风电场除了可向电网输送绿能外,也可以为碳捕捉与储存提供剩馀电力,使这项钜额投资对气候保护做出贡献。