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减少碳排放不足以将全球变暖控制在 1.5 °C 以下——这是 2015 年《巴黎协定》设定的气候变化目标。 至少现在不行了。气候科学家表示，除非从化石燃料转向可再生能源发电的速度显著加快，否则从大气中去除二氧化碳和其他温室气体将是缩小差距、控制地球升温的关键。因此，在过去的几年里，出现了数百家承诺从空气和水中去除温室气体的初创公司。
虽然陆基二氧化碳清除项目已经过几十年的测试和开发，但海洋碳清除是应对气候变化领域一个较新的战场。而该领域的领导者之一——Equatic——正准备大力推进其工作。
三年前，一项由美国能源部资助的加州大学洛杉矶分校研究项目已经发展成为在洛杉矶和新加坡的 两个试点项目。如今，该公司正计划在魁北克建造一个大型海洋碳捕获设施——一旦建成，该设施将与世界上最大的陆地碳清除设施相媲美。
Equatic 在一份声明中表示，它正与总部位于蒙特利尔的碳清除开发商 Deep Sky 合作。Equatic 选择魁北克建造工厂是因为在那里建设可以获得可再生电力，并且是因为该省有脱碳计划。然而，无论是在仍在开发中的魁北克工厂（Equatic 希望该工厂能尽快开工建设，并于 2027 年投入运营），还是在其现有的测试设施中，该公司的碳捕获过程都以同样的方式运作。
首先将海水泵入储罐，然后使用电流电解水。这会将水分子分解为氧气和氢气，并提取出碱性泥浆。然后将该溶液与空气反应，将二氧化碳从大气中吸收出来，并将其化学转化为两种副产品。一种是碳酸钙，这是一种用作农业石灰的白色粉末。另一种是碳酸氢盐溶液，会释放回海洋。 之前的研究 表明，以这种方式储存的碳应该能稳定存在数千年，并且不再导致全球变暖。
拟建的魁北克工厂的独特性在于其规模。Equatic 新加坡的试点工厂有 10 台电解槽，每年可处理 4,000 吨碳。而计划中的魁北克工厂将拥有 300 台电解槽，每年可处理 110,000 吨碳——这大约相当于 24,000 辆汽车的年排放量。
根据 联合国政府间气候变化专门委员会的说法，为了在全球碳平衡方面取得足够大的进展以将变暖控制在 1.5 °C 以下，每年需要以某种方式从大气中清除数十亿吨碳。因此，如果这项技术得到推广，Equatic 这样的工厂——它只能处理其中约 0.001% 的量——仅仅是开始。（这类看似微不足道的成效 在气候工程领域很常见，证明了将精灵——或者说，碳——重新装回瓶子是多么困难。）
Equatic 的首席运营官 Edward Sanders 表示，该公司的方法比其他现有的碳捕获技术有多种优势。与直接从空气中捕获碳的努力相比，“该过程的净能源强度很低，”Sanders 说。他还说，与其他海洋碳清除方法（如海带养殖）相比，准确测量设施长期封存了多少碳更容易。“我们在陆地上进行所有的测量和碳化，因此我们可以准确记录二氧化碳清除的程度，”Sanders 说。
Equatic 与其他碳捕获公司一起推进，例如同在加州的 Captura 和 Ebb Carbon。在其位于洛杉矶的试点项目中，Captura 使用电力和海水从水中提取二氧化碳。然后，它将脱碳的海水排放回海洋，从而导致 更多二氧化碳 从大气中溶解到水中。Captura 计划明年在夏威夷进行一项最终测试，采用该公司预计每年可捕获约 1,000 吨二氧化碳的工艺——至少初期是这样。Captura 的传播总监 Tara Bojdak 表示，一旦试点项目完成，该公司将寻求扩大规模，建立大型商业工厂。
Ebb Carbon 将很快开始在华盛顿州安吉利斯港运行自己的基于电渗析的试点工厂，该工厂将在两年内每年从大气中清除 500 吨二氧化碳。
长远来看，Captura 希望将碳捕获设备与现有的水处理基础设施（尤其是海水淡化厂）一起建造。Bojdak 表示，海水淡化会产生大量含盐的卤水，这些卤水可以直接输送到 Captura 的电渗析系统中，从而使公司可以跳过一些过滤和其他步骤，加快处理速度。“我们的技术和商业模式都围绕着如何实现大规模、低成本并尽快实现目标，以便我们开始对气候变化产生一些影响，”Bojdak 说。
随着更大、更工业化的海洋碳清除项目取得进展，美国大学（位于华盛顿特区）的环境社会学家和碳清除政策专家 Sara Nawaz 认为，在考虑建设这些设施的地区，与居民进行透明的沟通和交流 对于缓解人们的担忧至关重要。 在她自己的工作中，Nawaz 在不列颠哥伦比亚省和华盛顿州进行了调查，并与环境和土著团体进行了交谈，她表示，人们对海洋二氧化碳清除存在很多不确定性。事实上，她说，她调查的许多人甚至还没有听说过它。但对于那些听说过的人来说，“他们对生态影响存在真实的担忧，同时也希望这能对他们的社区产生积极影响。”
Nawaz 说，人们担心工业化海洋二氧化碳清除会影响珊瑚礁、红树林和特定渔业等沿海生态系统。然而，对这些技术环境影响（无论是积极还是消极）的研究仍处于早期阶段。一些人还表达了政治和经济方面的担忧，包括谁将拥有这些技术，以及海洋二氧化碳清除是真正的气候解决方案还是仅仅是“漂绿”。
世界各地的科学家和初创公司正在探索各种各样的 海洋碳清除策略，包括贝类养殖、海藻养殖、碱化、鲸鱼种群的恢复以及保护海草草甸和红树林等沿海生态系统。 海草草甸和红树林森林。而且，在 无数关于失败或表现不佳的旨在抵消碳排放的林业项目的报告之后，一些初创公司正在优先考虑准确测量它们实际能清除多少碳。
澳大利亚塔斯马尼亚大学海洋生态学家、联合国关于海洋气候干预工作组的联合主席 Philip Boyd 表示，在科学家中，“共识是 [认为] 在海洋中封存碳的化学方法可能是最有希望的。”
Boyd 补充说：“这并不是说它们没有障碍和问题。”“但它们绝对比依赖于生态系统或生物操纵的系统要简单得多。”
罗德岛大学海洋学家 Jaime Palter 也有同样的看法，她在自己的研究中探索了各种海洋碳清除方法的有效性和生态安全性。“人们倾向于认为种植海带听起来很安全简单，但化学操纵，如海洋碱度提升，听起来很可怕，”Palter 说。
然而，Palter 说，大规模的海带养殖涉及直接改变生态系统。她认为这比化学方法风险更大，因为大量的海带会消耗本可供浮游植物使用的营养物质。这可能会影响更广泛的食物网，因为许多物种依赖浮游植物。她还呼应了 Equatic 的论点，即通过化学方法，更容易验证正在清除的碳量。
然而，最终，这个新兴的行业充满了未知数。到目前为止，海洋碳清除的研究一直基于小规模的实验室实验和试验。因此，随着 Equatic 即将建成的魁北克工厂向前推进，科学家们将密切关注，以了解更多关于其环境后果的信息——以及海洋二氧化碳清除究竟能产生多大的影响。
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