把二氧化碳“吃掉”?

2020/11/24


       利用温室气体二氧化碳制造的人造肉和酒已经诞生。为了到21世纪中期温室气体排放量实现净零排放,日本国内外的初创企业开始研发把不得不排放的部分“吃掉”的技术。目前尚不清楚这种技术能否发展为一项产业,但作为将来减少大气中二氧化碳的思路之一而备受期待。此类技术也显示出为实现净零排放,连饮食生活也必须做出改变的决心,这一点也具备重大意义。

      
       源自东京大学的日本初创企业——二氧化碳资源化研究所利用以氢为能源、靠吸收大气中二氧化碳生长的细菌来制造人造肉的蛋白质。

       

       上述细菌具有与植物相同的酶“二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)”,会吸收二氧化碳。制造1公斤蛋白质需要约2公斤二氧化碳。蛋白质占细菌重量的约85%。而鱼粉的蛋白质占比为5060%。这种细菌有望用于人造肉和饲料。

    

使用二氧化碳制成的蛋白质

     

       为了加快细菌的繁殖,研究人员把氢气和二氧化碳变为微细气泡后向其供应。使培育温度保持在52摄氏度需要耗费电力,但如果考虑到能作为蛋白质回收的二氧化碳的量,总体的二氧化碳排放量将为负值。

 

       美国企业Air Company则利用二氧化碳和水开发出了“AIR VODKA(空气伏特加)”。据悉二氧化碳用量相当于8棵树每天吸收的量。

 

       该公司没有透露具体细节,不过这项技术是利用自主的催化剂,把从大气中回收的二氧化碳和水变为乙醇。制造1公斤乙醇需要1.5公斤二氧化碳,副产物只有氧气。据悉一系列作业需要的能量可通过光伏发电获得。

 

       这项技术入选美国非营利团体X大奖基金会(X PRIZE Foundation)主办的技术开发竞赛“NRG COSIA Carbon XPRIZE”的最终候选名单。这项竞赛比拼将二氧化碳变为实用产品的技术,冠军奖金是2000万美元。

    

       现阶段尚不清楚上述研究成果能否扩大生产规模。虽然将大气中的二氧化碳“暂时固定”在人体内,但整体相抵之后是否为零会因计算方法而改变。

   


      

       尽管如此,这些技术仍然是减少现有的食品生产带来的二氧化碳,朝着再利用方向迈出一步。要实现“到2050年温室气体净零排放”,或许可以说连饮食生活也不得不改变。

 

       国际能源署(IEA10月发布估算称,为了在全世界达成2050年净零排放,需要在2030年时使可再生能源发电达到60%。日本政府的目标是到2030年最多达到24%,与理想相去甚远。

   

以二氧化碳和水制造的酒(图片由美国Air Company提供)

    

       在难以大胆转向可再生能源等发电方式的背景下,全球二氧化碳排放量2019年达到约330亿吨。仅依赖食品来实现二氧化碳再利用存在极限。利用民众的共识和规则、推动整个社会使用二氧化碳的思路很重要。开拓“大量消耗”二氧化碳的用途必不可少。

 

       日本太平洋水泥公司正在开发从水泥制造中产生的废气中分离和回收二氧化碳的技术。

 

       其原理是使废气进入含有氨化合物“胺”的吸收液,分离和回收胺上附着的二氧化碳。该公司将在生产水泥的埼玉县熊谷工厂推进实证试验,每天收集约10吨二氧化碳。

 

       在水泥的制造过程中,要制造烧结石灰石和粘土等形成的中间产品“熟料”。在水泥生产的二氧化碳排放量中,约6成来自制造熟料的工序。以1400摄氏度左右加热原料石灰石时发生热分解,产生二氧化碳。如果回收这些二氧化碳,排放将大幅减少。

  

       只要能获得大量二氧化碳,随着今后的创新,使用途径将会扩大。如果二氧化碳产生价值,还将激发引进再利用技术的动力。

 

       日本二氧化碳资源化研究所的细菌还能制造生物降解塑料的原料“聚乳酸”。如果日常生活中的塑料产品能用二氧化碳制造,即使废弃时重新回到大气中,二氧化碳的排放仍可视为零。

      


     

       该公司代表董事汤川英明表示,要制造塑料原料,需要改变细菌的基因。细菌在1小时里分裂成2个。据悉1克细菌在24小时后会增加至16吨。美国也存在使用同样细菌的尝试,但分裂为2个需要3小时左右。汤川表示,“(本公司)实现了与工业生产同等的繁殖速度”。将来力争普及年产10万吨的塑料原料。

       

“吃掉”温室气体的技术开始登场

      

       继欧洲和中国之后,10月日本首相菅义伟在施政方针演说中提出了“到2050年实现温室气体净零排放”。作为达成目标的关键条件之一提出了“碳循环”。

  

       不过,日本政府的作用不仅是推动研发。如何将以二氧化碳排放为前提构建的当今社会改造为“2050年净零排放”,在提出妥善路线图的同时,需要思考如何推动对巨大变化感到困惑的人们采取行动。

 

       日本经济新闻(中文版:日经中文网)铃木游哉

 

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