七问CCUS:我们与行业大咖聊了聊时下最火的减碳技术

2023-10-23 17:14 来源: 36碳编辑部

10月10日,36碳与NEX联合举办了第三期中国双碳投资人社群活动——捕碳利用,一“碳”究竟。我们与行业大咖探讨了CCUS值得关注的七个问题

CCUS(碳捕集、利用与封存),正站在时代聚光灯下。

作为全球应对气候变化和实现碳中和目标的关键技术,CCUS迈入技术发展的黄金时期,被多国政府、巨头企业、资本市场一致看好,吸引各方力量重金布局。

瓶颈、突围、新机,CCUS这项减碳技术,在全球范围经历了数十年发展。碳中和浪潮下,CCUS的功能角色和产业前景已经被重新定义。随着热度不断上升,CCUS技术、行业和市场正在经历哪些发展变化?大规模商业化落地的拐点在哪?未来将面临哪些机遇和挑战?

10月10日,36碳与NEX联合举办了第三期中国双碳投资人社群活动——捕碳利用,一“碳”究竟。我们邀请到来自CCUS行业前列的创业公司、国际顶尖高校的嘉宾代表,向他们提出CCUS领域值得关注的七个问题,共同探讨CCUS的技术创新、行业变化及商业化进展,一探捕碳利用的最新风向。

本期活动由36碳与NEX联合举办。未来,36碳将联合更多合作伙伴,围绕储能、碳中和技术创新、ESG等话题,打造更多垂直领域精品沙龙。如果您是相关产业人士、投资人,欢迎加入我们之后的讨论,详情可添加文末“36碳小助手”微信。

以下是本期活动内容的精彩集锦,经36碳编辑整理:

36碳:作为一线从业者和科研人士,各位对当下CCUS这一轮热潮,有哪些观察和体感?

霖和气候科技CEO 周馥:国内CCUS行业越来越脱虚向实。对最近一年的行业变化趋势,有三个感受:第一,行业关注点从单纯的技术转向应用方案;第二,从点状工程示范项目转向商业化、能够与实际产线相结合的项目;第三,从浅水区的项目本身转向深水区的高附加值转化利用。

清捕零碳CEO 赵超:一是CCUS在国际上非常热门,大新闻频出和大项目落地,政策法案支持力度大,海外融资市场非常热。二是CCUS在国内逐渐成长,一些早期项目拿到融资,以腾讯为代表的科技企业专门资助扶持早期的实验室技术和产业项目,这是一个好势头,为国内CCUS行业发展提供有利机会。

麻省理工学院化学系博士 贾皓钧:在海外情况来看, CCUS在早些年的发展主要受政策引导,以自上而下的方式推动。然而,近年来,我们观察到了一种自下而上的趋势。许多地区和企业开始主动溯源,并积极寻找相应的技术解决方案。CCUS技术找到了更为明确的应用场景,这使其能够更加实际地应用和落地。

36碳:CCUS涉及二氧化碳的捕集、利用及封存,覆盖多技术领域。目前国内外有哪些值得关注的前沿技术动态和进展?

麻省理工学院化学系博士 贾皓钧:我的研究方向是通过量子化学和人工智能,设计和发现用于温室气体转化新型催化材料。催化材料在CCUS方面发挥着至关重要的作用。它们能够加速化学反应,从源头上减少温室气体排放,促进可持续能源转型。催化材料的作用可以概括为节能减排和主动碳捕集。

首先,催化材料在节能减排方面扮演着重要的角色。通过优化用于关键化学反应的催化材料,我们可以提高反应的效率,原子利用率,从而降低碳排放。以合成氨为例,目前的生产过程效率较低,每年仅合成氨的生产就消耗了全球1-2%的能源和3%的碳排放,但通过催化剂的改进,即使提高 1%,也将带来显著的经济效益,减少碳排放,提高能源利用率。

其次,催化材料在主动碳捕集方面具有潜力,通过研发新型催化材料,可以将温室气体转化为有价值的化学原料。例如,甲烷转化成甲醇的催化材料,以及二氧化碳转化成甲醇或乙烯的催化材料。将温室气体直接转化为有价值的工业原料具有重要的环境意义和经济价值。

霖和气候科技CEO 周馥:国内的DAC技术(Direct Air Capture,二氧化碳直接空气捕集)在认知意识和应用场景上有了长远发展。霖和气候科技提出“以U定C”的CCUS分布式场景解决方案,分布式碳捕集技术之一就是干湿法DAC。我们在行业交流中感受到,很多国内投资人投入研究DAC,在意识上认可这一技术路线。同时,DAC可以与更多的U端应用场景相结合,需求更明确。

清捕零碳CEO 赵超:国内CCUS技术从实验室阶段发展到产业端应用,势头非常迅猛。清捕零碳主要做二氧化碳的矿化利用,通过矿化技术把二氧化碳封存在混凝土建材当中。清捕零碳从2020年开始重点研发专项课题,围绕混凝土预制构件做后端的矿化养护相关技术,并迅速形成产业化落地,在几个月前落地了国内第一个针对商品混凝土的矿化示范项目。

36碳:CCUS近年来在全球一级市场的受关注度如何?

清捕零碳CEO 赵超:与前几年相比,国内资本市场对CCUS行业的了解越来越深。越来越多的产业基金,尤其是有减碳需求的相关产业,越来越关注CCUS。这是国内整个CCUS行业未来的一大趋势。从整个国际市场来看,海外气候基金有很多是来自科技型企业,愿意投资碳减排新兴行业。

麻省理工学院化学系博士 贾皓钧:技术前期研发投入成本很高,初创公司在成长过程中离不开资本的钱。这些资金通常可以分为三个主要类别:一是政府资金,投资和补贴都是为了推动政策更有力落实;二是高能耗、高排放行业的资金,他们本身有需求;三是商业投资机构的钱。在美国,与我的研究方向相关的早期企业正在受到资本市场广泛的追捧,正处于一个高速增长的黄金时期。

霖和气候科技CEO 周馥:整个资本市场对CCUS的关注度有明显提高。特别是今年,大家对行业有了重新的认知。国际市场上有很多国家的主权基金在关注CCUS。资本市场对于CCUS,在意识、沟通意愿和行业认知上都有了比较大的提升。

36碳:CCUS的商业化进展一直备受关注,越来越多创业公司正在进行CCUS商用落地的初步尝试。对一家初创公司来说,跑通CCUS商业路径的关键是什么?

清捕零碳CEO 赵超:对CCUS创业公司来说,首要问题是活下来,需要找到真正的需求在哪里,到底是谁需要这个技术。对公司长期发展来说,要找到自身定位和在产业链条上的位置。

从CCUS整个产业链的商业模式来看,CCUS在本质上是一个节能减碳的服务性行业,区别于光伏、风电等其他碳中和技术路线和赛道,后者这些赛道更偏向于制造业。如果将CCUS视作服务性行业,商业模式比较传统,需要考虑如何满足更多的客户需求,通过提供技术服务、总包,或者是相关核心设备来获得商业利润。但DAC的商业逻辑比较特殊,它更接近于制造业。

36碳:CCUS产业链条长,是一个涵盖多环节的复杂综合体。在产业实践中,捕集、运输、封存和利用各环节之间如何进行协调匹配,推动技术落地应用?

霖和气候科技CEO 周馥:国内CCUS的发展现状主要涉及C端(碳捕集)和U端(碳利用)有巨大割裂,两端之间的连接通过运输和其他方式来解决。

分享一下霖和气候科技的解法。由于传统解法产业链条过长等原因,公司从一开始就有自己的解决思路,我们专注在分布式场景上,提出“以U定C”,进行分布式的CU结合,从U端场景出发去考虑捕集端怎么做,实现CU两端在距离、场景、浓度上的匹配和结合,进而压缩产业链条,把中间环节省掉,更好地算清经济账。现在的核心问题在于要找到边界条件好的、CU结合好的、可复制的应用场景,从而找到更大的市场空间。

36碳:在二氧化碳、甲烷等温室气体转化利用过程中,催化材料具有关键作用。目前催化材料的商业化进展如何?

麻省理工学院化学系博士 贾皓钧:催化材料研发同样面临着“不可能三角”的挑战,需要兼顾催化性能、材料稳定性和成本三个关键方面。温室气体分子通常稳定,因此贵金属催化剂(如铂、钯、铑)在性能上表现出色。传统非均相催化剂则便宜且稳定,但效率低。催化材料成本包括金属原料和合成,优化潜力很大。为了实现大规模商业应用温室气体转化催化材料,必须寻找更经济实惠的替代稀有贵金属原料的催化剂,同时保持性能。我们已经设计了一系列基于铁的催化材料,可高效将甲烷转化为甲醇。这项技术目前在实验室阶段获得成功,未来计划将其推向商业化。

36碳:CCUS未来走向商业化爆发的过程中,面临哪些机遇和挑战?

霖和气候科技CEO 周馥:CCUS是人类共同的事业,无论从哪个维度和角度来说,只要能够带来观念和行动上的转变,都是好的。在这样一个大前提下,挑战和机遇更多来自于目前全球经济情况下,如果CCUS需要持续成本投入,如何在短期发展与长期目标之间进行抉择,实现平衡。

CCUS是一件迟早要做的事。至于如何具体推动,需要政府、从业者和公众形成共识。在社会共同认知下,CCUS行业将迎来爆发式发展。

清捕零碳CEO 赵超:挑战之一是外界对绿色低碳产业的看法。包括CCUS在内的绿色产业有自身的发展周期。双碳目标提出三年来,相关产业已经吸引了大量的社会资本,也释放大量产能。但目前还存在一些瓶颈,例如市场需求空间有待提升。

机遇在于气候议题在全球范围已经达成共识,是全人类的共同话题,存在国际合作的巨大空间。另外,随着技术逐渐迈向产业化阶段,国内有很多项目已经启动落地。一旦实现规模化降本和技术创新突破,CCUS行业存在巨大机会。

麻省理工学院化学系博士 贾皓钧:挑战越大,机遇也越大。全球碳中和目标将促进CCUS行业的国际合作和共识,潜力巨大。从宏观层面来看,全球碳中和目标势在必行,各方都在努力实现这一目标,只是在具体层面谁来做、什么时候做成的问题。因此,我们要做的是尽早进入领域,积累技术经验和市场洞察,充分认识到其中的风险和挑战,但也要理解并接受它们作为成功道路的一部分。

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