在圣华金县一角的铁丝网围栏后面，坐落着加州乃至全世界应对气候变化的最大希望之一。
这里是全国首个商业广告 直接空气捕获设施，高耸的石灰石矿物粉末托盘正在全天候工作，以去除大气中的二氧化碳。 机器人在 40 英尺高的柱子周围飞快地旋转，这是一个多步骤过程的一部分，最终将二氧化碳转化为混凝土，将导致地球变暖的化合物变成比石头更有害的物质。
“我们需要在全世界范围内这样做，”Heirloom 公共政策主管 Vikrum Aiyer 说，Heirloom 是一家总部位于加州的公司，拥有并运营该设施。 他说，好消息是“任何地方都消除了二氧化碳，到处都消除了二氧化碳。”
关于气候变化、环境、健康和科学的积极且有影响力的报道。
他们的碳去除技术的想法诞生于 2018年专题报道 政府间气候变化专门委员会发现，要将全球变暖限制在比工业化前水平高1.5摄氏度的范围内，需要在能源、土地、城市和工业系统方面进行变革性创新，而这些创新超出了国家减排承诺的范围。
1.5度的限制是国际商定的基准，旨在防止气候变化造成最严重的影响。 但地球已经开始经历气候变暖的影响，包括不断恶化的野火、沸腾的海洋、极端热浪、长期干旱、农作物短缺和物种丧失。 去年是地球有记录以来最热的一年，全球平均气温徘徊在 2.67 摄氏度左右，即 1.48 摄氏度，比 1800 年代末高。
生产技术员 Maurisha Agustin 在 40 英尺高的二氧化碳提取器内工作。
（保罗·黑田/《泰晤士报》）
虽然减少化石燃料的使用是防止气候变暖恶化的最可靠方法，但艾耶尔和许多其他专家、研究人员和政府官员一致认为，科学干预是必要的。
他说：“我们需要快速行动，我们需要更多的立法者，不要以政府的速度和规模行动，而是以我们的孩子一代和下一代的速度和规模行动，这取决于它。”
政府正在加入进来——硅谷也是如此。 特雷西设施每年能够捕获 1,000 吨二氧化碳，这些二氧化碳将在混凝土中储存几个世纪，混凝土已用于建造桥梁、道路和其他当地基础设施。 该公司通过向 Microsoft、Stripe 和 Klarna 等买家出售碳清除信用额来获利，这些买家 大力投资技术。
但每年需要清除 1,000 吨以上的二氧化碳才能减缓全球变暖：目前大气中的二氧化碳水平 百万分之 425 且仍在增加。 根据政府间气候变化专门委员会的说法，要真正发挥作用，需要达到十亿吨规模，即每年数十亿吨的碳清除量。
铺有氢氧化钙的托盘旨在从大气中提取二氧化碳。
（保罗·黑田/《泰晤士报》）
Heirloom 的政策传播经理 Christian Theuer 解释了二氧化碳提取的工作原理。
（保罗·黑田/《泰晤士报》）
今年早些时候，美国能源部 授予5000万美元 Heirloom 及其合作伙伴将在路易斯安那州开发一座大型百万吨级直接空气捕获设施。 该资金是一个更大的项目的一部分 直接空气捕获技术投资 12 亿美元 拜登政府去年宣布。
几家洛杉矶初创公司也加入了碳清除游戏，包括 捕获，一家致力于从上层海洋去除二氧化碳的公司，以及 阿夫诺斯，一家公司，其技术在捕获碳的同时生产水。 阿夫诺斯最近还获得了能源部的资助。
Heirloom 政策传播经理克里斯蒂安·图尔 (Christian Theuer) 表示，希望在全国和世界范围内开展此类项目不仅能够阻止全球变暖，而且最终有助于扭转全球变暖趋势。
“你可以通过实现净零排放、不再向大气中排放任何新的二氧化碳来阻止这种情况的发生，”图尔在绕着特雷西的双塔转圈时说道。 “然后你就可以进入负排放领域，在那里你可以清理已经导致地球变暖的遗留污染。”
但直接空气捕获只是科学家、政策制定者和研究人员希望改变地球令人担忧的发展轨迹的众多方法之一。 太阳辐射改造——一种旨在人工冷却地球的地球工程形式——也正在被认真研究作为解决方案。
太阳辐射修改有多种形式，包括一种称为海洋云增亮的概念，它使用海盐颗粒来增加云的反射率，以便将更多的阳光反射离开地球。 A 华盛顿大学运行的项目 最近在旧金山海岸发起了对该概念的测试。
但也许最有前途的——或者至少是研究最多的——地球工程解决方案被称为平流层气溶胶注入。
拟议的气候干预方法包括平流层气溶胶注入和海洋云增亮。
（国家海洋和大气管理局）
其基本思想是手动重现火山喷发的过程，火山喷发通过向平流层喷出硫磺和其他颗粒来冷却地球，暂时阻挡阳光。 研究人员通过研究火山已经知道，硫的注入会产生可持续两到三年的行星冷却效应。
这种方式以及其他形式的太阳辐射修正引起了如此多的关注，以至于去年白宫发布了一份 国会报告 在这个问题上，不仅考虑了其可行性，而且还概述了迫切需要一个框架来管理其研究。
报告称，太阳辐射的改变“提供了在几年的时间内显着冷却地球的可能性”。 “这种降温往往会扭转气候变化的许多负面后果，尽管其后果目前尚不清楚。”
斯坦福大学伍兹环境研究所所长克里斯·菲尔德表示，事实上，这样的概念既有许多潜在的好处，也有潜在的风险。 菲尔德领导了主要的国家科学院 太阳能地球工程报告 这反映在白宫的调查结果中。
特雷西 Heirloom 工厂内由风扇和托盘组成的高耸结构捕获二氧化碳。
（保罗·黑田/《泰晤士报》）
菲尔德说：“我们非常清楚，在平流层中注入气溶胶会使平均温度降低，但如果你认真考虑部署这种东西，你会想做更多的事情。” “你会想知道区域影响，你会想知道气候系统之外任何意外后果的可能性。 你还想知道很多关于你将采取什么样的策略来使其变得可治理。”
去年，有一家公司叫 制作日落 当它开始测试平流层气溶胶注射时成为头条新闻 释放充满硫磺的气象气球 从墨西哥的一个发射场。 此举引起了科学界的强烈反对，他们表示，在没有更多护栏的情况下进行此类实验还为时过早。 一个 打开信封 事件发生后，超过 110 名物理和生物科学家签署了这份协议，肯定了“进行负责任的研究的重要性”。
令人担忧的部分原因是，当二氧化硫离开平流层并沉入低层大气时，它可能会以酸雨的形式落下。 菲尔德说，这并不意味着这个概念不值得研究，但它确实意味着资金、研究和结果的透明度必须可供广泛讨论。
莫里莎·奥古斯丁 (Maurisha Agustin) 监视传家宝工厂内的一台笔记本电脑。
（保罗·黑田/《泰晤士报》）
“如果它没有一定程度的公众信任——尤其是在世界发展中国家——那么基本上就不可能长期部署和维持它，”他说。 他补充说，设计一种仅限于世界地理某一部分的平流层部署实际上是不可能的，这意味着任何注入都会产生全球影响。
至关重要的是，菲尔德和其他专家表示，地球工程不应取代脱碳，或取代世界各地减少或消除二氧化碳排放的努力。 加州承诺到 2045 年实现碳中和。
“太阳能地球工程不可能成为气候变化的解决方案——它就像一个创可贴，这样我们就不会经历仍然存在的气候变化的全面影响，”菲尔德说。 “认识到这一点非常重要，因为它只是一个创可贴，我们真的不希望它转移人们对脱碳的注意力。”
虽然直接空气捕获和气溶胶喷射确实显示出潜力，但还有其他冷却地球的概念引起了一些人的兴趣，或者至少引起了一些人的关注。
一个位于南加州的组织称为 行星遮阳基金会 认为应对气候变化的最佳解决方案不在地球上，而是在外太空，那里巨大的帆状结构可以将阳光反射到远离地球的地方。
该基金会执行董事摩根·古德温 (Morgan Goodwin) 表示：“我们有望继续看到全球气温显着上升，因此太阳辐射调节将继续受到越来越多的讨论。” “我们相信，行星遮阳罩是改变太阳辐射的可持续、长期的方式。”
古德温说，风帆——或更可能是风帆的集合——需要大约 580,000 平方英里的大小，才能抵消 1 摄氏度的变暖。 它需要位于太空中的拉格朗日 1 点，距离地球近 100 万英里——在这个位置，太阳和地球的引力基本上会将物体固定在适当的位置。
设计要求要求材料薄、轻且能够阻挡阳光。 古德温说，基本上是“铝箔”。
抵消 1 摄氏度的全球变暖需要大约 580,000 平方英里的遮阳材料，距离地球近 100 万英里。
（行星遮阳基金会）
结果将是扩散并均匀分布在整个地球上的阴影。 他说，遮阳量（约 1%）将低于大多数人在地球上所能感知到的量，其影响也将小于一些高空云层对阳光的影响。
这个概念类似于 太阳帆航天器， 其形式已经部署在太空中。 A 美国宇航局提议的太阳巡洋舰任务 将驾驶大型太阳帆前往拉格朗日一号点，尽管该项目由于缺乏资金而陷入停滞。 古德温表示，遮阳基金会正在倡导这项飞行任务，并建议美国政府和其他机构考虑他们的技术建议。
“太空领域有如此多的能源和资源，我们所说的部分内容是太空部门可以在气候解决方案中发挥作用，”他说。
但与其他气候适应解决方案一样，也存在潜在的缺点。 其一，这样的项目将是庞大且昂贵的，并且当陨石和太空碎片撞击帆时需要不断的维护和保养。 更重要的是，还有一些未知的未知因素，例如即使是一小部分阳光减少是否也会影响光合作用并对农作物产生不利影响。
但古德温说，这个想法比其他形式的太阳辐射调节更“可持续和负责任”，尽管他强调它也不应该取代减排努力。
他说：“我对未来充满希望，因为我知道我可以帮助推进这一目标，帮助实现这一目标，并为我们所有人提供更好的机会。” “你知道，未来远非确定，而且会比我们想象的更加陌生。”
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回到地球后，Heirloom 位于特雷西的 50,000 平方英尺的直接空气捕获设施中的石灰石塔已经投入运行。
那里的过程包括在大型窑炉中加热石灰石，将其转化为矿物粉末，然后撒在高耸的托盘上。 这种粉末的作用就像二氧化碳的海绵——将其从空气中吸出并硬化成硬壳。 一旦饱和，它就会返回到窑中，二氧化碳被提取出来，循环再次开始。
提取的二氧化碳被运到 Heirloom 合作伙伴的异地， 碳固化技术，将其注入回收水中，用于制造混凝土，该混凝土目前在整个湾区基础设施中使用。
“一旦进入混凝土，它就不会再回到大气中，”特伊尔谈到二氧化碳时说道。 “它永远是该产品的一部分。 即使在某些情况下你炸毁了与之相关的建筑物，它仍然会埋在废墟中，不会重新进入大气层。 现在它变成了一块石头。”
该过程与碳捕获不同，碳捕获涉及在二氧化碳排放源头捕获二氧化碳。 碳捕获在该州的限额与交易计划中发挥着重要作用，该计划对温室气体排放设定了限制，并允许公司买卖其未使用的信用额度。 该计划的结果好坏参半，一些批评者表示，它最终会造成更多污染，并创造更多排放配额。
作为一项商业运营，Heirloom 以每净吨 600 至 1,000 美元的价格向自愿市场出售其碳补偿，该公司表示不接受石油和天然气企业的投资。 一些化石燃料公司已经对直接空气捕获技术表现出了兴趣，包括 至少七家石油和天然气生产商 已经投资或正在开发直接空气捕获项目。
艾耶尔表示他正在密切关注 参议院法案 308加利福尼亚州的新立法将创建一个框架，州政府将据以批准碳清除标准。 它还将迫使该州的重排放者通过抵消购买或清除等措施来解释其排放量。
但直接空气捕获也存在潜在的缺点，包括其高能源成本，这可能会限制该技术的扩展能力。 Heirloom 设施和许多其他设施都使用 100% 可再生能源，包括风能和太阳能，但专家表示，聚变能和地热能可能是未来此类技术的潜在来源。
虽然混凝土储存目前是美国碳封存的最佳选择， 水泥是化石燃料排放的已知贡献者。 Heirloom 官员表示，他们预计未来将过渡到地下储存井，等待环境保护局的批准。 欧洲部分地区已经使用了地质封存，并且至少有 5060亿吨可利用孔隙空间 他们说，在美国永久储存二氧化碳。
更重要的是，石油巨头的兴趣引起了更广泛的担忧，即碳去除、地球工程和其他气候变化解决方案可能会产生意想不到的后果，使社会继续依赖化石燃料。 按照逻辑，如果这些工具可以清除二氧化碳或冷却地球，那么高耗油汽车、产生烟雾的产品以及石油和天然气钻探的使用就可以照常继续。
这是许多气候适应领域工作人员以前都听过的说法。 尽管如此，不断取得的进展甚至让那些最坚定地参与应对全球变暖的人们对未来抱有一些乐观的态度。
艾耶尔说：“这些技术——无论是我们的直接空气捕获途径还是其他碳去除技术——不应该成为额外化石燃料扩张的遮羞布。” “我们需要确保减少对排放和化石燃料生产的依赖， 和 我们需要进行这些清除工作。”
