根据美国南方电力公司报道[1]，在美国能源部的支持下，美国国家碳捕集中心（National Carbon Capture Center）将开展二氧化碳利用技术和直接空气捕集二氧化碳技术测试（Direct Air Capture，DAC），同时扩大天然气发电有关碳捕集技术的测试和评估。美国国家碳捕集中心，是全世界首个开放式的碳捕集技术测试平台，由美国能源部为主要出资方，依托美国南方电力公司，已经累计测试了来自7个国家的超过60种技术，累计测试11万小时。

    美国能源部清洁煤和碳管理中心主任John Northington指出，在过去十多年，NCCC与美国能源部紧密合作，在以煤炭为基础装置（锅炉和气化炉）产生的烟气上开展碳捕集测试，我们很高兴看到NCCC的团队开始对燃气系统的烟气开展测试，以及把业务扩展到二氧化碳利用和空气直接碳捕集技术，协助这些技术工程化，由实验室走向试验和示范工程。”  

    二氧化碳捕集成本与气体的二氧化碳浓度、压力和其他气体组分密切相关。通常煤炭或天然气制氢气产生的二氧化碳浓度可以达到90%以上，燃煤电厂烟气的浓度为约12%，燃气电厂烟气浓度约4%，而大气中的二氧化碳浓度为0.04%。因此，在空气中捕集二氧化碳的成本和能耗非常高，一般预期工业化应用后每吨二氧化碳的捕集成本在100美元以上。

    100美元每吨的捕集成本并不代表100美元每吨的减排成本。由于二氧化碳捕集过程中也会产生碳排放[2]，同时如果纳入归因或归果生命周期的间接碳排放，最终能够减排多少二氧化碳，甚至能否实现减排仍然存在疑问。科学家普遍预计，当空气直接碳捕集的能耗下降，以及使用废弃或超发的可再生能源提供捕集、运输、利用或封存的能量，或许能够实现净减排。

    目前，美国、加拿大和瑞士都有负排放技术的小型中试项目。例如，哈佛大学一位教授在温哥华成立了Carbon Engineering公司[3]，得到比尔盖茨的支持，在2015年建设了一吨每天的小型测试装置。该装置使用化学吸收法低温进行碳捕集，富集二氧化碳的溶液与生物质结合，进入燃烧器产生电力和二氧化碳，如下图1所示。目前全球在空气碳捕集技术领域有许多不同路线[4]，美国亚利桑那州的负碳排放技术中心，开发了创新的膜分类技术，通过湿度差进行碳捕集；而美国国家能源技术实验室，研究纳米材料通过电化学反应进行碳捕集。

图1 Carbon Engineering公司空气碳捕集工艺流程

    目前化石能源技术结合CCUS能够实现90%的碳减排，达到“近零排放”。要实现“净零排放”，需要结合负碳排放技术路径，如生物质转换能源装置结合CCUS技术，或从空气中捕集，尝试进一步减排二氧化碳。

    刚刚投入运行的华润电力海丰项目的碳捕集测试平台也在征集创新碳捕集和利用技术开展测试，欢迎大家把实验室里面的技术在海丰项目进行工业化放大。

[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/