根據美國南方電力公司報道[1]，在美國能源部的支持下，美國國家碳捕集中心（National Carbon Capture Center）將開展二氧化碳利用技術和直接空氣捕集二氧化碳技術測試（Direct Air Capture，DAC），同時擴大天然氣發電有關碳捕集技術的測試和評估。美國國家碳捕集中心，是全世界首個開放式的碳捕集技術測試平臺，由美國能源部為主要出資方，依托美國南方電力公司，已經累計測試了來自7個國家的超過60種技術，累計測試11萬小時。

    美國能源部清潔煤和碳管理中心主任John Northington指出，在過去十多年，NCCC與美國能源部緊密合作，在以煤炭為基礎裝置（鍋爐和氣化爐）產生的煙氣上開展碳捕集測試，我們很高興看到NCCC的團隊開始對燃氣系統的煙氣開展測試，以及把業務擴展到二氧化碳利用和空氣直接碳捕集技術，協助這些技術工程化，由實驗室走向試驗和示范工程。”  

    二氧化碳捕集成本與氣體的二氧化碳濃度、壓力和其他氣體組分密切相關。通常煤炭或天然氣制氫氣產生的二氧化碳濃度可以達到90%以上，燃煤電廠煙氣的濃度為約12%，燃氣電廠煙氣濃度約4%，而大氣中的二氧化碳濃度為0.04%。因此，在空氣中捕集二氧化碳的成本和能耗非常高，一般預期工業化應用后每噸二氧化碳的捕集成本在100美元以上。

    100美元每噸的捕集成本并不代表100美元每噸的減排成本。由于二氧化碳捕集過程中也會產生碳排放[2]，同時如果納入歸因或歸果生命周期的間接碳排放，最終能夠減排多少二氧化碳，甚至能否實現減排仍然存在疑問。科學家普遍預計，當空氣直接碳捕集的能耗下降，以及使用廢棄或超發的可再生能源提供捕集、運輸、利用或封存的能量，或許能夠實現凈減排。

    目前，美國、加拿大和瑞士都有負排放技術的小型中試項目。例如，哈佛大學一位教授在溫哥華成立了Carbon Engineering公司[3]，得到比爾蓋茨的支持，在2015年建設了一噸每天的小型測試裝置。該裝置使用化學吸收法低溫進行碳捕集，富集二氧化碳的溶液與生物質結合，進入燃燒器產生電力和二氧化碳，如下圖1所示。目前全球在空氣碳捕集技術領域有許多不同路線[4]，美國亞利桑那州的負碳排放技術中心，開發了創新的膜分類技術，通過濕度差進行碳捕集；而美國國家能源技術實驗室，研究納米材料通過電化學反應進行碳捕集。

圖1 Carbon Engineering公司空氣碳捕集工藝流程

    目前化石能源技術結合CCUS能夠實現90%的碳減排，達到“近零排放”。要實現“凈零排放”，需要結合負碳排放技術路徑，如生物質轉換能源裝置結合CCUS技術，或從空氣中捕集，嘗試進一步減排二氧化碳。

    剛剛投入運行的華潤電力海豐項目的碳捕集測試平臺也在征集創新碳捕集和利用技術開展測試，歡迎大家把實驗室里面的技術在海豐項目進行工業化放大。

[1] Southern Company, 2020. National Carbon Capture Center expandstesting of carbon capture for negative carbon technologies. https://www.southerncompany.com/newsroom/2020/may-2020/nccc-expands-testing-carbon-capture.html

[2] Evans, S. 2019. Direct CO2 capture machines could use ‘a quarter ofglobal energy’ in 2100. https://www.carbonbrief.org/direct-co2-capture-machines-could-use-quarter-global-energy-in-2100

[3] Rathi, A. 2019. A tiny tweak in California law is creating astrange thing: carbon-negative oil. https://qz.com/1638096/the-story-behind-the-worlds-first-large-direct-air-capture-plant/

[4] Chalmin, A. 2019.  Direct AirCapture: Recent developments and future plans. www.geoengineeringmonitor.org/2019/07/direct-air-capture-recent-developments-and-future-plans/