美初創研一石二鳥 同時減碳又製氫

【明報專訊】大量轉用電動車以及增加太陽能、風力和水力發電的比例，無疑可以令二氧化碳的排放有所放緩。但是，要真正去除已經存在於地球上的二氧化碳，做到「負排放」的效果，除了倚靠樹木和微藻等的光合作用之外，就只能借助「碳捕獲、封存與利用」（Carbon Capture, Storage and Utilization, CCSU）技術。

美國初創公司Equatic就提出一個相當大膽和一石二鳥的方案，一方面將二氧化碳固化成碳酸鈣或碳酸鎂，另一方面還可以產生氫氣這種副產品。

海岸擬設反應器固化二氧化碳

美國加州大學洛杉磯分校（University of California, Los Angeles, UCLA）的土木、環境及物料科學工程教授Gaurav Sant表示，人類排放的二氧化碳有相當高的比例溶解於海洋（一般估計達30%至40%），造成海洋酸化。因此，他認為，要減少地球上的二氧化碳，就應該優先去除海水中的二氧化碳，令海洋可以重新發揮好像海綿般的作用，重新從空氣中吸收部分二氧化碳。

他有份牽頭成立的洛杉磯初創公司Equatic，就計劃在海岸建立大型的電化學反應器，吸入數以百萬升的海水，將之通過帶電的網絡，以提高其酸鹼值（pH值），從而引發一系列化學反應，令到溶解在海水中的二氧化碳和空氣中的二氧化碳與鈣或鎂結合，形成碳酸鈣或碳酸鎂（這兩種物質就是白堊和貝殼的主要成分），同時還會產生一些氫氣。

處理1立方海水可減碳4.6公斤

這個方案是由Gaurav Sant和加州大學洛杉磯分校的其他科學家研究出來，並在2021年發表在一篇論文中。驟耳聽來，好像比較複雜。但若簡化來說，可以理解成方程式：CO2 + Ca + H2O → CaCO3 + H2。但在正常情况下，是不會出現這個化學反應的。因此，需要建立大型的電化學反應器和帶電網絡，施加大量的能量，才能夠促成這個化學反應。據Gaurav Sant表示，採用這個技術方案，每處理1立方米的海水，就可以減少4.6公斤的二氧化碳。

耗電量大惹爭議

不過，這個方案的缺點是耗電量大，所以亦引來一些爭議和疑慮。Gaurav Sant承認，使用這個方案來消除1噸二氧化碳，就需要2MWh（2000度）的電力。但因為這個方案可以同時產生氫氣，若扣除那些氫氣產生的能量，以這個方案來消除1噸二氧化碳的淨電力需求為1MWh（1000度）。

Equatic早前已從美國能源部、新加坡的淡馬錫基金、Grantham Foundation，以及facebook創辦人朱克伯格旗下的基金Chan Zuckberg Initiative等獲得3000 萬美元。現時，該公司在美國洛杉磯和新加坡都有一個設於駁船上的小型試點設施正在運行。每個設施每日可以消除100公斤的二氧化碳，以及產生幾公斤的氫氣。

大型測試廠料年底星洲運作

預料到明年底，將會有一個較大規模的測試工廠在新加坡開始運作。該工廠更會和當地的海水淡化設施整合在一起，每日可以消除10噸二氧化碳，每年至少消除3500噸。

如果一切順利，Equatic的目標是在2020年代末期開始營運大型的商業化工廠，每年消除100萬噸二氧化碳，以及生產3.5萬噸氫氣。該公司希望，屆時消除每噸二氧化碳的淨成本將會下降至低於100美元。

但在此之前，該公司計劃再集資1億美元，並且優化其工廠的設計。據悉，美國波音公司已在6月初和Equatic簽訂協議，將會向該公司採購2100噸氫氣，作為可持續航空燃料（SAF），同時還向該公司購買6.2萬噸的「負排放額」（Carbon Credits），以抵消它的部分二氧化碳排放量。

明報記者 薛偉傑

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