创新
创意
2021年9月27日
2020年,牛津大学的学生 Erik Millar 与朋友马库斯·利马 (Marcus Lima) 共同创立了 Heimdal 公司,尽管 Heimdal 还未在市场公开亮相,但他们利用海水和太阳能,从海水中提取二氧化碳(CO₂)合成碳酸盐的工艺设想,将让水泥和玻璃行业摆脱高能耗、高污染和高碳排放的尴尬局面。
这看起来是一个很有前途的设想,所以 Heimdal 公司仅仅凭借其一个构思(Idea),在 Y Combinator 进行创业项目路演后,就获得了 640 万美元的种子轮融资。参与 Heimdal 的投资者有 Liquid2 Ventures、Apollo Projects、Soma Capital、Marc Benioff、Broom Ventures、Metaplanet 和 Cathexis Ventures 等。
水泥和玻璃等生产企业在生产时向大气中排放了大量的二氧化碳(CO₂),据统计仅仅水泥行业就占到了全世界二氧化碳(CO₂)排放量的8%,可以说是地球温室效应的最大真凶之一。
大气中二氧化碳含量上升导致海洋中的二氧化碳含量也成比例上升,危害野生动物并改变生态系统;不过海水中还富含用于制造水泥和玻璃的碳酸盐等矿物质;技术的进步和市场的扩大,让光伏和风电的成本在很多地方已低于传统能源。Heimdal 公司技术和业务的底层逻辑就源于这三点。
Heimdal 公司的工艺流程是,利用太阳能发的电电离海水,海水将分离出一些气态氢、氯和氢氧化物吸附剂,再利用其正在申请专利的技术,从海水中生成钙、镁和钠等矿物质沉淀,这些矿物质沉淀收集起来可以作为水泥和玻璃行业的原材料,整个流程中海水中的二氧化碳(CO₂)浓度将降低,这些经过处理的海水在回流到海洋的过程中,将溶合带走空气中的二氧化碳。
Heimdal 整个工艺需要的能量可由太阳能或风力等清洁能源产生,在为水泥和玻璃行业等行业提供原材料的同时,不但没有新的二氧化碳(CO₂)排放,还降低了空气中的二氧化碳(CO₂)含量,这一切看起来都是这么完美。
碳排放和碳捕获是一个循环过程,Heimdal 公司为了进一步发挥其优势,正在寻求与海水淡化厂合作,海水淡化厂在淡水稀缺但海水和能源丰富的地方很常见,例如美国加利福尼亚州和德克萨斯州的海岸,以及中东和北非地区。
Heimdal 公司的碳捕获和碳酸钙、碳酸钠和碳酸镁等碳酸盐收集工艺,面临的最大问题就是经济效益是否划算,但如果在现有的海水淡化厂加入一个碳酸盐矿物质收集的过程,各项成本将得到控制。
每 1 千吨海水,会分离出 1 吨 CO2 和 2 吨碳酸盐,每一种都有工业用途。MgCO3 和 Na2CO3 用于玻璃制造等领域, CaCO3 或石灰石用于水泥行业最主要的原材料。
Terraformation 是太阳能海水淡化的重要支持者,而 Heimdal 正好符合这个等式;两者正在建立正式伙伴关系,负碳来源的玻璃和水泥原材料,将来会是制造商为脱碳而采取的重要措施。
Heimdal 已经与几家大型水泥和玻璃制造商签署了意向书,并计划在美国的一家海水淡化厂建立第一个试点设施。在向合作伙伴提供数十吨规模的测试产品后,Heimdal 计划于2023年进入商业生产。
虽然在国际碳市场中,碳配额交易机制难以落地实施,仍将以碳信用交易机制为主,但预计交易量和交易金额在将迅速扩大。所以 Heimdal 虽然是家刚起步的初创公司,但仍然受到了资本和社会层面的广泛关注。
按照全球能源互联网碳中和方案,全球净零路径分为碳达峰和碳中和两个阶段:
在碳达峰阶段,以化石能源总量控制为重点,新增能源需求主要由新型能源满足,2025年左右实现全社会碳达峰,峰值控制在435亿吨。其中,能源活动碳排放峰值约为350亿吨。能源排放尽早达峰、控制峰值在合理水平,将为实现碳中和目标、引领低碳转型占据更大主动。
在碳中和阶段,以能源系统全面转型和全面建成全球能源互联网为关键,加快化石能源存量替代,2050年全社会实现碳中和、2060年实现全温室气体中和。2050年,能源活动碳排放降至73亿吨,相比碳排放峰值下降约80%;农业土地利用吸收二氧化碳42亿吨,碳移除55亿吨。2060年,非二氧化碳温室气体由2018年的164亿吨降至64亿吨二氧化碳当量,降幅超过60%。
分行业来看,建筑、农林土地利用部门已达峰,能源、工业、交通分别于2025、2030、2025年实现碳排放达峰;2045年左右能源实现净零排放,2060年工业、交通和建筑二氧化碳排放进一步分别降至1.9亿、6.2亿、2.3亿吨。
碳交易 是温室气体排放权交易的统称,在《京都协议书》要求减排的6种温室气体中,二氧化碳为最大宗,因此,温室气体排放权交易以每吨二氧化碳当量为计算单位。在排放总量控制的前提下,包括二氧化碳在内的温室气体排放权成为一种稀缺资源,从而具备了商品属性。
联合国政府间气候变化专门委员会通过艰难谈判,于1992年5月9日通过《联合国气候变化框架公约》。1997年12月于日本京都通过了《公约》的第一个附加协议,即《京都议定书》(简称《议定书》)。《议定书》把市场机制作为解决二氧化碳为代表的温室气体减排问题的新路径,即把二氧化碳排放权作为一种商品,从而形成了二氧化碳排放权的交易,简称碳交易。
2005 年欧盟碳市场启动,配额总量约 21 亿吨 CO2,占当时全球温室气体排放量的比例约 5%;随后各地碳交易市场逐渐建立,交易总量上升,预计 2021 年随着中国全国性碳交易市场的建立,全球碳市场配额总量预计将超过 75 亿吨,覆盖量增至 2005 年的 3 倍,占全球温室气体排放量的比例提升至 14%。
2011年10月,中国国家发展改革委印发《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》,批准北京、上海、天津、重庆、湖北、广东和深圳等七省市开展碳交易试点工作。
2021年6月25日,生态环境部等多部委宣布全国碳交易市场开启。全国碳排放权交易市场将主要包括两个部分:交易中心将落地上海,碳配额登记系统设在湖北武汉。
根据 ICAP 统计,2020 年全球 21 个在运行碳市场配额总量约 47.82 亿吨,其中欧盟碳市场配额量全球最大,达到18.16亿吨,占比38.0%; 韩国 5.48 亿吨(11.5%)、加州 3.34 亿吨(7.0%)、墨西哥 2.71 亿吨(5.7%);中国 8 个试点市场合计 14.25 亿吨,占比 29.8%,合计来看,中国碳市场为仅次于欧盟的全球第二大碳交易市场。