减不掉的碳排放咋整？干了行吗？

一想到伏特加，你一定会条件反射般想到那燃烧喉头的灼热感。这种被称为是“燃烧的水”的烈酒，据说是历史上最早出现的蒸馏酒。现在，每年都会有 45 亿升的伏特加，灌进地球人的胃里。

在曼哈顿的一家叫“Bathtub Gin”的地下酒吧里，酒鬼们同样爱喝这款酒，但他们喝的可不是一般的伏特加，而是“空气伏特加”。

传统伏特加一般是用谷物或马铃薯为原料，经蒸馏制成烈酒，最后兑水。这个过程不仅会产出碳排放，还会消耗大量的水资源，大概 35 升水只能制 1 升蒸馏物。

而“空气伏特加”，则仅用二氧化碳和水制成。反正最终就是乙醇和水的合成，科学家开始想办法了。

空气伏特加丨kingssleeve.com

首先透过电解将氢气从水中分离出来，释放出氧气，然后将氢气与工业过程中产生的二氧化碳一起送入“碳转化反应器”系统，就产生了乙醇。最后再与水结合，就变成了“负碳”伏特加。

地球人为了低碳，可真是“无所不用其极”啊！说完喝的，我们也说点吃的。

去年，中科院还将二氧化碳人工合成为淀粉，取得了国际意义上的突破性进展。一时间，人们戏称“用空气做馒头”、“未来吃西北风就能饱”。

论文已在《科学》杂志上发表丨《科学》

又做酒，又做馒头，这听起来是要做成一桌菜？但这些人为固碳背后的“厨艺”可不简单。

用空气做馒头

让二氧化碳重新进入碳循环

人为固定二氧化碳，有几种常见的路径。一是将碳捕捉后，封存在地底、海洋深处，一个字概括就是“堵”；二是将二氧化碳通过生物或化学过程，再转化成其他化学品的方案。

这里不得不提中科院曾提出过的“液体阳光”概念：利用光电催化等技术，将二氧化碳转化为甲醇等绿色燃料，完成光能到化学能的转化与存储。

在这个过程中，“面目可憎”的二氧化碳就相当于重新进入碳循环。“堵”不及“疏”。

在这里面，甲醇还大有用处呢！甲醇如果进一步经过各种生物化学催化，还能转变成人类赖以生存的淀粉，关键是从合成速率到效率上都远远超过当前的农耕水平！

而这，便是去年中研院将二氧化碳人工合成为淀粉的创举。既回收利用了二氧化碳，又能拿来生产人类赖以生存的食粮。

利用人工途径从二氧化碳合成淀粉 丨中国科学院

淀粉是粮食最主要的成分，目前主要由农作物通过光合作用，将太阳光能、二氧化碳和水转化而成。自然界的淀粉合成与积累，涉及 60 余步生化反应以及复杂的生理调控。

中科院马延和团队采用一种类似“搭积木”的方式，从头设计、构建了 11 步反应的非自然固碳与淀粉合成途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。

按照目前技术参数，理论上 1 立方米的生物反应器，每年可以生产相当于五亩玉米地年产量的淀粉。

未来，不知道科学家们还会把二氧化碳拿去做成什么吃的呢。

人为固碳只是看起来很美？

先别太高兴，用二氧化碳合成淀粉，并不能让人马上就能吃上馒头。

只有人工合成淀粉的经济可行性，能与传统农业生产比肩甚至更高，才有可能让工业车间生产模式完全取代植物原料的提取，节约耕地和淡水资源的同时，降低人类生产对地球环境造成的负面影响。

再说说世界上最大的碳捕获工厂 Climeworks所做的尝试。他们在户外架设了直接空气捕获（DAC）设备，远看就是几个塞满风扇的集装箱。

当风吹起附近地热发电厂喷出的蒸汽云团时，这些“集装箱”就会发出轻柔的嗡嗡声，开始抓碳。丨climeworks

思路很简单：既然二氧化碳已经多到用生物固碳手段也搞不定，那直接把它们“抓”起来呢？

原理也很简单：风扇将空气吸入后，机器内的高选择性过滤材料再吸附二氧化碳。等“吸饱”之后，风扇会关闭，同时收集器开始加热到 80 至 100℃ 之间，高纯、高浓的二氧化碳便被释放并收集起来了。

之后，他们再将抓来的二氧化碳和水混成“汽水”，打入地底等其钙化成石头。这个方案比较安全，它不像种植森林那样，在变暖的地球上会因为腐烂、砍伐或燃烧来释放碳。一旦碳变成岩石了，它就去不了任何地方了，不存在二氧化碳泄漏风险。

但就目前来看，DAC 捕碳架设成本高，但效率偏低。果壳算过一笔账：Climeworks 年吸入量仅为 4000 吨，想要阻止全球变暖，到本世纪中叶，每年需要从空气中清除 100 亿吨二氧化碳……相比起来，简直杯水车薪。

现实是，过去几十年中，人为排放的二氧化碳，大致有 54% 被自然过程所吸收固定，剩下的 46% 则留存于大气中。

再具体到中国，低碳转型、双碳目标是我们作为负责任大国坚定不移的战略。中国科学院院士丁仲礼表示，中国的碳中和需要构建一个“三端共同发力体系”：

三端共同发力体系

电力端 ：电力 / 热力供应端的以煤为主应该改造发展为以风、光、水、核、地热等可再生能源和非碳能源为主；能源消费端： 原材料生产过程中的用能以绿电、绿氢等替代煤、油、气，水泥，交通用能、建筑用能以绿电、绿氢、地热等替代煤、油、气；固碳端： 不管前面两端如何发展，在技术上要达到零碳排放是不太可能的，真正要做到“零碳电力”也只能寄希望于遥远的将来。因此，我们还得把“不得不排放的二氧化碳”用各种人为措施将其固定下来。

因此，“碳捕获、利用与封存”（CCUS）在未来尤为重要，虽然这些都还在探索阶段。

技术和认知都要从 0 到 1

碳才能从 1 变 0

丁仲礼院士总结，从现阶段看，只有生态系统固碳才可兼顾经济效益和社会效益。生态系统固碳的重点在于森林生态系统，森林生态系统的管理一在于保育，二在于扩大面积。

用生物固碳，依然还是基本盘。在这方面，我国在自然碳汇禀赋方面具有优势。

就像视频中楼博士说的，“只要愿意干，就能干得好。”

但面对自然环境，我们同样需要未雨绸缪，发展科研，将实验室的成果落地，真正为人所用，切实保护环境。目前，通过 CCUS 技术固碳，还在等待技术突破和落地应用，从“0 到 1”的技术突破，都是为了“从 1 到 0”的去碳。

技术探索上的低碳，需要坚持；个人行为上的低碳，同样需要坚持。眼下，将空调调高一度，选择绿色食品、绿色出行……都是切实可以减少碳排放的行为。

你还知道哪些低碳生活方式？丨图虫

如今，各种绿色生活平台、“碳普惠”平台层出不穷，通过低碳行为记录，把看不见、摸不着的低碳展现在人们眼前。

比如，我们熟悉的蚂蚁森林，就用“绿色能量”作为激励，通过远方的一棵小树、一株海草、一平米保护地……让网友们参与低碳生活更有成就感，提升“低碳意愿”；同时也通过开放合作，不断丰富低碳生活场景，让网友们更方便、也更容易坚持“低碳行为”。

你的每一次低碳行为，都有机会成为远方的一抹绿色丨蚂蚁集团

在“意愿”和“行为”提升的同时，正确的“低碳认知”也不能掉队。要想调动人们在“吃穿用住行”都有环保意识，科普低碳行为的基本原理，讲清这样将能促成什么改变，是重要的一步。

于是，秉承让大家了解什么是低碳、如何做好低碳的初心，果壳联合《科技日报》和蚂蚁森林，共同推出低碳科普项目“低碳实验室”，通过“楼博士 Dr.low carbon”的讲述，从现实生活中一个个小而具体的场景入手、科普低碳概念、提升公众低碳认知、积极倡导低碳行动。

比如，你知道节约一碗饭，能省多少碳么？如果每人节约一度电，能有多么客观的规模效益么？绿色出行为什么很“行”？火出圈的“个人碳账户”到底是什么？

这些问题，楼博士都可以给你答案！

当“低碳”不牺牲个人生活便利，不阻碍社会健康发展，这个概念就自然会从认知和意愿，转变为实实在在的行为。

这样，通过种树育林、科技进步、个人行动共同发展，我们才能响应国家号召，在 2030 年实现碳达峰，2060 年实现碳中和。

这一切带来的影响是深远的。大到产业转型、国际竞争力提升，小到个人生活观念、消费行为的升级，改变正在悄然发生。未来还会有哪些新鲜的低碳趣闻？我们一起期待。

参考文献

[1]《This start-up makes vodka out of CO2 emissions, and it’s backed by Toyota and JetBlue》

https://www.cnbc.com/2022/05/16/air-company-makes-vodka-out-of-co2-emissions-backed-by-toyota-jetblue.html

[2]《丁仲礼院士：碳中和的战略逻辑和技术需求》

https://mp.weixin.qq.com/s/GSZaVNtP5lo9OB9-SRr8Wg

[3《]吸入二氧化碳做成“汽水”？有人想这样拯救地球》

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MTg1MjI3MzY2MQ

[5]《中国科学家突破二氧化碳人工合成淀粉技术》

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