全球首富埃隆·马斯克最近真的没闲着，大家都知道的是，他刚豪掷440亿美元收购了推特。不过可能相对较少人知道的是，就在此前几天，他还花了点“小手笔”，用1亿美金买下了点“空气”——更具体地说，是“二氧化碳”。
4月22日世界地球日，由埃隆·马斯克和马斯克基金会赞助的 XPRIZE 基金会公布了其碳去除竞赛“里程碑奖”（Carbon Removal Competition Milestone Award）的获奖团队名单，并为这些获奖者颁发出了高达1500万美金的奖金。
XPRIZE 基金会于1994年创立于美国加州，致力于以竞赛的方式推动有益于人类的技术进步，至今已经举办了25个技术创新竞赛，涉及环境、能源、医疗和教育等领域。而碳去除大奖由马斯克独家“大手笔”赞助，竞赛的总奖金为 XPRIZE 竞赛有史以来最高的1亿美元。
1.马斯克为什么要砸一亿美元“去碳”？
XPRIZE 基金会碳去除竞赛的宗旨是要提高全球碳去除的能力，通过创新扭转气候颓势。人类为阻止全球变暖已经做出了种种努力，《巴黎协定》设定的指导性长期目标希望将本世纪全球的升温幅度控制在工业化前水平的1.5℃内，去年于英国格拉斯哥召开的 COP26 亦使各国作出承诺。
尽管如此，现实并不总是鼓舞人心。世界气象组织最新发布的一份气候通报称，2022-2026年中的某一年将很可能成为有记录以来最热的一年，并且有50%的概率比工业化前水平高出1.5℃，即暂时已经突破了《巴黎协定》的目标。而根据国际气候变化专门委员会（IPCC）的估计，在一切照旧的情境下，本世纪末的全球平均气温最高可能会升高6℃；若要在2050年要将全球气温上升幅度控制在2℃以内，每年则需净移除100亿吨二氧化碳。
© Sustaera
在气候变化已经成为21世纪全体人类的重大威胁时，碳去除领域面对的是一个巨大的潜在市场，在未来有着广阔的上升空间。马斯克作为时刻走在科技创新前沿的企业家，对此看得再清楚不过，因此重金推动该领域的创新就不足为奇了。
2.“里程碑奖”获奖团队简介
那么，究竟是什么样的创新项目，能够入得了马斯克的“法眼”，获得这次的“里程碑”大奖呢？
为赢得 XPRIZE 基金会碳去除竞赛，参赛者提出的二氧化碳去除方案需要能够实现年均1000吨的规模，并且具备扩展至年均十亿吨规模除碳能力的潜力。
本次里程碑奖的15支获奖团队分别来自澳大利亚、加拿大、法国、冰岛、肯尼亚、荷兰、菲律宾、英国和美国，涉及空气、土地、海洋、以及岩石四个技术路径，每支团队都获得了100万美元的丰厚奖励。在提供高效碳去除方案的同时，每个解决方案也展现出巨大的社会经济效益，如改善环境以及为当地人提供经济收入和就业机会等。
空气路径
空气路径是直接从空气中捕获并封存二氧化碳，是目前最主要的碳去除径之一。根据国际能源署的统计，自2020年初以来，各国政府已承诺投入近40亿美元开发和部署直接空气捕集（Direct Air Capture, DAC）。
该路径也是本次里程碑奖中获奖数量最多的，共有六个项目获奖，它们将空气捕获与各种先进的封存技术相结合。
01 Calcite from 8 Rivers Capital （美国）
来自 8 Rivers Capital 的 Calcite 技术是一项能够从空气中直接捕获数千吨二氧化碳的技术。该技术与混凝土固碳的工艺类似，利用氢氧化钙将二氧化碳固化为石头并存储在地下。该技术最大的优势在于精简的化学流程以及较低的成本。目前实验室测试已经完成，正在进行试点规模开发。
值得一提的是，除了 Calcite 碳去除技术之外，8 Rivers 还在开发一个使用高压超临界二氧化碳作为工作液的新型动力循环 Allam-Fetvedt 和一个清洁制氢的项目。
官方网站：https://8rivers.com/
02 Carbyon（荷兰）
创立于2019年的荷兰初创企业 Carbyon 带来了直接从环境空气中捕获二氧化碳的最新一代设备。Carbyon 通过一种含有特殊捕碳材料的转鼓的快速摆动，可以有效地从空气中捕获二氧化碳，这项设计使其相比同类技术有着更高的能源效率和更低廉的制造成本——其目标是实现50欧元/吨二氧化碳捕获成本。
官方网站：https://carbyon.com/
03 Heirloom（美国）+ Carbfix（冰岛）
Heirloom 和 Carbfix 联合开发了一款结合了矿化封存的直接空气捕获系统。由 Heirloom 研发的模块化系统将以远低于100美元/吨的价格实现十亿吨级的碳捕获，而 Carbfix 通过模拟和加速自然过程的技术将二氧化碳固化为石头埋于地下，提供永久和安全的碳储存解决方案。该项目已在冰岛投入实践。
04 Project Hajar（英国+阿曼）
Project Hajar 是英国 Mission Zero Technologies 和阿曼44.01之间的联合项目。它将直接空气捕获技术与橄榄岩矿化封存相结合。在阿曼的 Al Hajar 山脉中去除数十亿吨的二氧化碳。
当二氧化碳与自然界中的橄榄岩发生反应时，橄榄岩中的自然矿化就会发生。Project Hajar 的技术可以加速捕获的二氧化碳与地下橄榄岩的反应，进而加速这一自然过程。
官方网站：https://4401.earth/
05 Sustaera（美国）
Sustaera 开发的二氧化碳直接空气捕集技术，完全由无碳电力提供动力，采用低成本的碱金属基捕集剂，可适应广泛的环境温度和湿度。该解决方案封存二氧化碳所需的土地显着低于基于土地的或自然的碳捕获方法。Sustaera 的目标是在2040年前去除5亿吨二氧化碳。
官方网站：https://www.sustaera.com/
06 Verdox（美国）+ Carbfix（冰岛）
除了与 Heirloom 联手之外， Carbfix 也与 Verdox 合作。该项目每年将处理超过1000吨的二氧化碳排放，并完全由可再生电力提供能源。
Verdox 称，其专利技术与现有的在过程中使用大量热量的碳清除解决方案有着本质的区别。其系统仅通过在选定的电压下施加电流来控制二氧化碳的捕获和输送。
Verdox 使用电化学碳捕获技术，既可以有效地捕获来自工业源的二氧化碳，也可以捕获来自空气中的二氧化碳。捕获的碳则借助 Carbfix 的技术进行固化封存。该项目向世人展示了电化学除碳的巨大潜能。
官方网站：https://www.verdox.com
土地路径
土地路径主要包括利用土壤碳和生物炭等技术进行碳捕获与封存的技术，在本次竞赛中，五个获奖项目采纳了这一路径。
土壤碳库在陆地生态系统碳库中占比达到90%以上，是森林和其他植被碳库的5倍，是大气碳库的3倍。生物炭是二氧化碳固化的产物，既能进行稳定的碳封存，也可作为一种高效的土壤肥料。
07 Bioeconomy Institute（美国）
美国艾奥瓦州立大学生物经济研究所（BEI）的团队开发了一种固碳技术，其核心是一个被称为热解的过程。在热解过程中，生物质在没有氧气的情况下被加热，产生一种被称为生物炭的富碳物质，这种生物炭可作为土壤改良剂添加到农田、花园或院子里，改善土壤健康并进一步增加碳储存潜力。
此外，热解过程中还会产生一种被称为生物油的粘稠液体，可以提炼成可再生柴油燃料或生物沥青，这是石油沥青的可再生替代品。
在一个示范项目中，该技术在一年时间里以生物炭形式封存了多达4600吨的二氧化碳。
官方网站：https://www.biorenew.iastate.edu/
08 Global Algae Innovations（美国）
该项目创新地以藻类种植作为解决方案，既能实现百万吨级二氧化碳的捕获和长期封存，同时缓解了因经济开发所带来的热带雨林破坏。
项目通过两种方式对二氧化碳进行封存。首先，海藻种植可直接从大气中捕获二氧化碳，一部分海藻油被转化为聚合物产品，用于长期封存碳。其次，雨林的再生也将捕获二氧化碳，并将其储存在地上和地下的生物质中。最初的百万吨项目每年可捕获和封存1200万吨二氧化碳，其中100万吨为聚合物产品，1100万吨为雨林再生。
在此前推文里，我们也介绍过更多有关藻类的可持续创新妙用。👉 点击阅读《这款能喂饱全球的超级食物，还能捕获二氧化碳和代替塑料！》。
官方网站：https://www.globalgae.com/
09 NetZero（法国）
该项目尝试从热带发展中国家的农业废弃物中提取碳，并将其转化为绿色的生物炭。该团队已经完成了第一个大规模试点站点的建设，位于喀麦隆最大的咖啡加工厂Synergie Nord Sud（SNS）旁边。
这一理想的位置使 NetZero 公司能够直接获得咖啡壳——这是咖啡加工过程中大量的废料。它还为 NetZero 提供了一个独一无二的平台，将生物炭分发给向 SNS 供货的小型咖啡种植者。其生产能力约为每年1,500吨生物炭。2022年，NetZero 计划在巴西继续建设两个试点站点。
官方网站：https://netzero.green/
10 PlantVillage（美国）
PlantVillage 团队利用 AI、便携电子设备和无人机技术，建立了一套可实时监控碳信用的林业碳汇系统。项目的愿景是在非洲通过种植树木，建立每年10亿吨当量的林业碳汇，并藉此推动2亿非洲农民适应气候变化和摆脱贫困。
该团队为学生团队，来自于美国的宾州州立大学。
官方网站：https://plantvillage.psu.edu/
11 Takachar（美国）+ Safi（肯尼亚）
来自麻省理工学院的 Takachar 与肯尼亚生物企业 Safi Organics 合作，通过构建一个分散的支持物联网的反应器网络，从而在不依赖碳信用的情况下快速高效地扩展生物炭部署。该方案用“贫氧烘焙”技术，将废弃生物质转化为混合肥料，以帮助农民提高50%的净收入，同时促进气候正义。
官方网站：https://safiorganics.co.ke/
海洋路径
陆地生态减碳能力逐渐饱和，海洋除碳也进入了人们的视野。本次海洋路径的三支获奖团队运用有机和无机的海洋解决方案，能够在捕碳的同时改善海洋生态并扭转过量二氧化碳导致的海水酸化问题。
12 Captura（美国）
Captura 拥有从海水中提取二氧化碳的碳捕获和封存技术，其规模可扩展至每年百万至十亿吨的级别，以满足碳信用市场快速增长的需求。该项技术能够捕获高纯度的二氧化碳，并同时恢复海水的 pH 值平衡。
13 Marine Permaculture Seaforestation （美国+菲律宾+澳大利亚）
由 Climate Foundation 开发的“海上造林”系统是另一项获奖的微藻技术解决方案，通过深水灌溉促进大型藻类的生长，并以此固定海水中的碳。捕获的碳可封存数百上千年之久，并将使原本贫瘠的海洋生态得到大大改善。该技术已在菲律宾投入使用。
官方网站：https://www.climatefoundation.org/
14 PLANETARY（加拿大）
Planetary Hydrogen 的海洋碱度增强技术可恢复酸化海洋的pH值，从空气中去除碳并将其永久封存在海洋中。该技术的一大优势在于使用矿山废料转化为温和、无毒的抗酸剂。
官方网站：https://www.planetarytech.com/
岩石路径
15 Carbin Minerals（加拿大）
本次岩石路径唯一的获奖者是来自加拿大不列颠哥伦比亚大学的 Carbin Minerals。矿场由于其粗放的采集与加工模式，向来是碳排放的大户。而 Carbin Minerals 利用尾矿废料，通过碳矿化过程直接从大气中永久去除二氧化碳，可促进矿场的碳中和转变，并同时生产能源转型所必需的金属。该技术具有十亿吨级别的捕获和永久封存大气二氧化碳的潜力。
官方网站：https://carbinminerals.ca/
3.来自中国的获奖者
除了奖励最丰厚的“里程碑奖”之外，XPRIZE 官网早前还公布了其它数个组别的获奖者，其中也有中国团队的身影。在学生组中，全球共有18支队伍的创新碳去除方案从4251个参赛团队中脱颖而出，获得了该组别25万美元的最高奖励，其中就有两支来自中国的队伍。
东北大学的 Answer of Biochar（AOB）团队利用炼钢厂的余热资源生产生物炭进行持久稳定的碳封存。该技术的优势在于能够进行低成本、低能耗且大规模的应用。
另外一支获奖队伍是由河海大学、天津大学、上海海洋大学和中国水产科学研究院的学生与导师联合组成的 KELPFARMCAREER（KFC），他们运用在油气开采平台中常见的锚泊技术培育大型海藻养殖床，利用海藻的光合作用吸收二氧化碳，这项技术具有去除千亿吨二氧化碳的潜力。
KELPFARMCAREER 除了在学生组获奖，还入围了里程碑奖的Top 60决赛圈。与他们一同闯入决赛圈的还有北京的原初科技有限公司。原初科技研发的创新 CCUS 技术，可以直接从大气或工业排放点源中捕获二氧化碳，并将其矿化成为具有高经济价值的碳酸钙产品。这项技术可以实现低能耗、低成本、持续性、规模化的碳去除效果，并正在进行大规模产业化部署。
XPRIZE 基金会碳去除竞赛的获奖团队已向世人展示，通过技术创新实现亿吨级别的碳去除手段是完全可行的。这项竞赛在未来三年还将继续进行，并为最终的大奖获得者提供高达5000万美元的奖励。尽管在目前的全球趋势下，要实现1.5℃的温控目标仍然有相当大的挑战性，但正如 XPRIZE 首席执行官 ANOUSHEH ANSARI 所言：利用创造力、创新和竞争来改写我们的历史，创造更美好的未来，现在还为时不晚。
撰文：乐祎
头图来源：XPRIZE官网
参考链接：
https://public.wmo.int/zh-hans
https://finance.sina.com.cn/tech/2022-04-22/doc-imcwiwst3403871.shtml?finpagefr=p_114