燃烧的化石燃料的两个世纪使二氧化碳（一种强大的温室气）投入了大气中，而不是自然可以消除的。随着二氧化碳的积累捕获过多的热量在地球表面附近，导致全球变暖。现在大气中有太多的二氧化碳，大多数情况都显示仅结束排放是不够的为了稳定气候 - 人类还必须从空中清除二氧化碳。
美国能源部有一个新的目标扩大规模直接空气捕获，一种使用化学反应的技术从空中捕获二氧化碳。虽然联邦对碳捕获的资金经常引起批评，因为有些人认为这是化石燃料使用的借口仍然是必要的联合国气候变化（IPCC）报告显示，联合国政府间小组表明。机械删除碳的技术正在开发和运行很小的规模，部分原因是目前的方法过于昂贵且能源密集型。但新技术今年正在测试，这可以帮助降低能源需求和成本。
我们问亚利桑那州立大学教授克劳斯缺乏，是直接空气捕获和碳存储的先驱，围绕技术的状态以及它的发展方向。
什么是直接去除碳，为什么认为必要？
当我在1990年代初对碳管理感兴趣时，让我引起了我的观察，即碳在环境中堆积了。它需要大自然去除该二氧化碳的数千年，我们正在朝向更高二氧化碳的轨迹集中度，远远超出了人类所经历的任何事情。
人类无法承受越来越多的过量碳在环境中漂浮的碳，因此我们必须将其恢复。
并非所有排放都来自大型来源，例如电厂或工厂，我们可以在其中捕获二氧化碳。因此，我们需要处理其他一半的排放，从汽车，飞机，在燃气炉熄灭二氧化碳时进行热水淋浴。这意味着将二氧化碳从空中拉出。
由于二氧化碳在空中迅速混合，因此二氧化碳在世界范围内取出的地方并不重要，因此去除二氧化碳的影响相同。因此，我们可以将直接捕获技术直接放置在我们计划使用或存储CO2的位置。
存储方法也很重要。将二氧化碳存储仅60年或100年就不够好。如果从现在起100年后，所有碳都回到了环境中，那么我们所做的就是照顾好自己，但是我们的孙子们将不得不再次弄清楚。同时，世界的能源消耗正在大约增长每年2％。
除了成本外，关于直接捕获的投诉之一是它的能源密集型。可以减少能源使用吗？
直接空气捕获中的两种大能用途是运行风扇以吸引空气，然后加热以提取二氧化碳。有一些方法可以减少两者的能源需求。
例如，我们偶然发现了一种在干燥时吸引二氧化碳并在湿时释放的材料。我们意识到我们可以将这种材料暴露在风中，并且会加载二氧化碳。然后我们可以弄湿它，它将释放二氧化碳在某种程度上，所需的能量要比其他系统少得多。从可再生能源产生的热量增加了二氧化碳的压力甚至更高，因此我们将二氧化碳与水蒸气混合在一起，我们可以从中收集纯二氧化碳。
如果捕获是被动的，我们可以节省更多的能量 - 没有必要让粉丝吹气。空气自行移动。
我的实验室正在创建一种方法，称为机械树。它们是涂有化学树脂的圆盘的高垂直柱，直径约5英尺，圆盘相距约2英寸，就像一堆唱片一样。当空气吹过时，光盘的表面吸收了CO2。20分钟左右后，圆盘已满，它们沉入下面的桶中。我们将水和蒸汽送入封闭环境中，现在我们有了低压的水蒸气和二氧化碳混合物。我们可以恢复加热盒子的大部分热量，因此加热所需的能量很小。
通过使用水分，我们可以避免大约一半的能源消耗，并在其余部分中使用可再生能源。这确实需要水和干燥的空气，因此到处都不是理想的，但是还有其他方法。
二氧化碳可以长期安全地存储，并且是否有足够的存储空间？
我开始从1990年代开始研究矿物隔离的概念，在洛斯阿拉莫斯（Los Alamos）领导了一群人。实际上，世界可以通过利用它是酸的事实来永久将二氧化碳抛弃，而某些岩石是基础。当二氧化碳与富含钙的矿物质反应时它形成固体碳酸盐。经过矿化二氧化碳这样，我们可以存储永久性的几乎无限量的碳。
例如，有很多玄武岩 - 沃尔卡尼克岩石与二氧化碳反应的冰岛并在几个月内将其变成固体碳酸盐。冰岛可以向世界其他地区出售碳固存证书，因为它将二氧化碳归属于世界其他地区。
德克萨斯州二叠纪盆地的石油生产也有巨大的地下水库。有大盐水含水层。在北海，在海底以下一公里处，能源公司Equinor一直在捕获天然气加工厂的二氧化碳和存储一百万吨二氧化碳自1996年以来，避开挪威二氧化碳税。我们可以进行矿物固换的地下存储量远大于二氧化碳所需的量。问题是多少可以转换为经过验证的储备。
能源部设定了一个新的目标，将二氧化碳去除成本削减至每吨100美元，并在十年内迅速扩大规模。要实现这一现实需要什么？
Doe吓到我了，因为它们听起来好像已经准备好了。在忽视了30年的技术之后，我们不能只是说有些公司知道该怎么做，而我们要做的就是继续前进。我们必须假设这是一种新生的技术。
ClimeWorks是最大的公司直接捕获的公司，它在每吨约500至1,000美元。那太贵了。另一方面，每吨50美元，世界可以做到。我认为我们可以到达那里。
美国每年消耗约700万吨二氧化碳商人二氧化碳- 想想碳酸饮料，灭火器，谷物筒仓，用它来控制谷物粉，这是一种爆炸危险。平均价格为60至150美元。因此，低于100美元，您有一个市场。
您真正需要的是一个监管框架，说我们要求二氧化碳被收起来，然后市场将从今天捕获二氧化碳的千定量转变为捕获CO2的GIGATON。
您看到这项技术在10年后在哪里？
我看到了一个放弃化石燃料的世界，可能会逐渐捕获和存储所有二氧化碳的长期。
我们的建议是，当碳从地上出来时，应与同等的去除匹配。如果您生产与煤炭，石油或天然气相关的1吨碳，则需要将1吨左右放置。它不一定是相同的吨，但是必须有一个隔离证书这确保了它已被淘汰，并且必须持续100多年。如果从地面出来的那一刻起，所有碳都将获得认证，那么很难欺骗系统。
一个很大的未知是工业和社会将如何推动碳中性。令人鼓舞的是看到像微软和条纹购买碳信用额和删除CO2并愿意支付相当高的价格的证书。
新技术可能需要一两年的时间才能渗透，但是如果经济吸引力，情况可能会很快。第一台商用喷气式飞机于1951年购买。到1965年，它们无处不在。
