改变游戏规则的四大环保技术

本文转自：科技日报

塑料垃圾、电池废弃物和二氧化碳排放对人类的生存环境造成了严重影响，未来清洁能源技术的进步，有望极大改善人们的生活。

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【科技创新世界潮】

◎本报记者 刘 霞

在各国积极采取措施应对气候变化的大背景下，气候技术成为风险投资增长最快的行业之一。麦肯锡的一份报告称，私人市场的气候股权交易从2019年的约750亿美元飙升至2022年的1960亿美元。

随着资金的不断流入，应对环境挑战的新技术和新方法层出不穷。美国《福布斯》网站在近日的报道中，列出了在应对气候变化中有望改变“游戏规则”的四大清洁能源技术。

塑料的化学回收

塑料垃圾无处不在。塑料中往往含有有毒物质，对环境有害，而再加工成本十分昂贵。

经济合作与发展组织（OECD）2022年发布的一份报告称，如果继续按照现状发展下去，到2060年，全球塑料的使用和产生的塑料垃圾将增加近两倍，而塑料回收的增长微乎其微。2021年美国家庭产生的5100万吨塑料垃圾中，只有5%被回收利用。因此，找到可持续的塑料回收方法，对保护环境至关重要。

传统塑料回收主导技术是机械回收，基于物理层面，这种方式不仅需要耗费大量劳动力，且只能回收部分塑料，而化学回收可将复杂的混合废塑料转化为可用的资源。

塑料的化学回收涉及使用热或化学反应，将用过的塑料分解为新塑料、燃料或其他化学品的原材料。化学回收塑料有助于节约资源，减少塑料生产对环境的影响。

许多汽车厂商已开始采用化学回收技术。2022年，奥迪与化学公司LyondellBasell合作，将由混合的汽车塑料垃圾制成的回收塑料用于奥迪的安全带锁扣盖中。梅赛德斯—奔驰则与巴斯夫、Pyrum创新公司合作，将巴斯夫的化学回收技术和Pyrum从废旧轮胎中产生的热解油结合起来，希望到2030年将回收材料在其汽车中的比例提高到40%。

电池回收

随着锂离子电池产量的激增和价格的下降（截至2019年价格下降了85%），锂电池在日常生活中极为普遍。

国际能源署（IEA）的最新分析显示，2023年全球电动汽车销量将达到1400万辆，同比增长35%，占全年汽车总销量的18%左右。欧盟委员会也表示，从现在到2030年，全球电池需求将增长14倍，电池的广泛使用以及巨大的需求增长推动了电池回收市场的发展。

包括锂电池在内的动力电池回收不仅能再利用镍、钴、锂等核心金属资源，满足电池生产的需求，而且能避免污染，降低废旧电池爆炸、腐蚀等环境和安全隐患。

电池回收产业也由此成为引发全球关注并重点布局的新“蓝海赛道”。今年6月，美国能源部宣布提供超过1.92亿美元的资金，用于从消费品中回收电池。7月，欧盟议会高票通过《电池与废电池法规》，提出多项具体要求，如设定废旧电池回收比例等。

国际能源署预计，全球每年废弃的锂电池超过50万吨，2030年左右全球锂电池回收市场将增长到200亿欧元。

直接提取锂

传统的锂提取方法非常依赖蒸发池和化学工艺，这引发了许多环境和伦理问题，如大量蒸发池需要耗费大量水，产生化学污染，破坏环境并导致土壤流失。

直接提取锂旨在避免蒸发过程而直接从盐水源或地热液体中捕获锂来解决上述问题。该工艺涉及将具有高锂亲和力的专用材料（即吸附剂或离子交换树脂）引入盐水或液体中，这些材料会与锂相互作用并结合，将其分离出来。直接提取锂是一种建立可持续锂供应链的方式。

2022年，美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆在能源会议上谈到直接提取锂技术时表示，“它改变了市场上的游戏规则，对未来而言是个巨大的机遇”。美国能源部已向伯克希尔哈撒韦公司提供了1500万美元的资金，用于在加州的索尔顿湖（其中蕴藏着大量地热锂矿）测试直接提取锂的技术是否奏效。

碳捕获

在二氧化碳进入大气之前将其捕获，即在发电厂和工厂排放二氧化碳时进行相关处理，是减缓全球变暖的关键技术。但商业碳捕获技术成本高昂，成为其广泛使用的“拦路虎”。

然而，随着最近投资的大幅增加和政府大力支持，碳捕获技术在应对碳排放方面发挥着越来越重要的作用。

近年来，在气候目标加强以及全球对碳捕获技术的大力支持下，二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）技术成为市场新宠，发展势头强劲。2022年，全球新增了61个CCUS设施。

今年初，美国能源部太平洋西北国家实验室（PNNL）科学家推出了迄今为止成本最低的碳捕获系统，开启了脱碳和迈向净零排放的关键步骤。