自第一次工业革命开始以来，全球大气中的二氧化碳浓度持续增加，引发了愈发严峻的气候变化危机。眼下，为应对气候变化，除了努力减少对化石燃料的依赖外，有一项技术领域不容忽视，即二氧化碳移除技术（Carbon Dioxide Removal，以下简称：CDR）。

根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的定义，CDR是指直接从大气中移除二氧化碳并将其持久封存在地下、陆地、海洋或产品中的一系列技术、实践和方法，属于“负排放技术”。短期看，CDR可以进一步减少净排放水平；中期看，CDR可以抵消剩余排放，帮助实现净零排放；长期看，如果移除量超过排放量，CDR还可以帮助实现并保持长期的负排放。但需要注意的是，CDR不能成为延续高排放行为的理由，也不能替代其他减少化石燃料排放的根本措施，而应当与其他减排措施协同推进，才能最大化减少温室气体排放、提升碳汇能力及促进可持续发展。

近年，CDR受到各国的关注和重视。欧盟已将CDR纳入净零排放政策；英国、加拿大、丹麦等国均制定了CDR研发与示范资助计划。目前中国尚未出台系统的CDR政策文件，但《2030年前碳达峰行动方案》《科技支撑碳达峰碳中和实施方案》等多个政策文件中均提出，要开展低碳零碳负碳技术攻关，推进低碳零碳负碳技术研发应用。

在此背景下，美国环保协会（Environmental Defense Fund, EDF）同合作方开展了《二氧化碳移除（CDR）技术发展现状、挑战及建议》课题，并于近日发布研究成果（微信后台回复关键词“碳移除”获取报告原文）。研究全面梳理了国内外各类CDR（基于自然的CDR+工程CDR）的发展现状及进展，并从经济成本、环境完整性等方面深入阐述了工程CDR的发展潜能与挑战，提出了关于工程CDR发展的几点建议。

CDR技术分类及特点

CDR分为两类：一是基于自然的CDR，二是工程CDR，如下图所示。

基于自然的CDR是指依靠生物体（如森林、藻类）或自然现象（如风化矿化）从大气中吸收碳，并将其封存在森林、土壤或海洋中，包括造林/再造林、土壤固碳、生物炭等。

工程CDR是指基于工程技术方法从大气中捕集CO₂，并将其分离后用于商业用途或地质封存，包括生物质能碳捕集与封存（BECCS）和直接空气碳捕集与封存（DACCS）。

目前，基于自然的CDR是最具成本效益和可扩展性的技术选择，全球造林/再造林等基于自然的CDR已经有一定规模的应用。但是，由于气候变化和人类干预等原因，基于自然的CDR有其局限性，例如移除持久性有限，封存稳定性难以确定，且封存能力会逐渐饱和。

相较之下，工程CDR不仅封存潜力较大，并能够长期甚至永久封存CO₂，且移除量易于量化。鉴于此，在全球“净零”进程中，仍需要发展工程CDR作为重要支撑，以最终达到实现净零排放所需的移除水平。

工程CDR仍处技术发展初期 

但近年发展提速  未来大有可为

作为工程CDR的第一大类，生物质能碳捕集与封存（BECCS）是指从生物能源设施中捕集CO₂并进行地质封存的过程，主要包括生物质能的利用与转化和CO₂的捕集与封存。研究显示，BECCS的封存潜力约为5-110亿吨CO₂/年，近年发展趋势箭头向上，数量和类型逐渐呈多样化发展。

目前全球共有约18个BECCS项目正在运行，位于欧洲、美国、加拿大和日本，主要应用于乙醇生产、发电和废物转化能源。中国虽然发展较缓，但也已开展部署多个BECCS项目，主要以生物质发电为主。

另一大类工程CDR是直接空气碳捕集与封存（DACCS），该技术能够利用吸附/吸收剂直接从空气中捕集CO₂，并将其长期封存或利用。相较BECCS，DACCS的封存潜力更为可观，研究显示可以达到50-400亿吨CO₂/年，该技术路线近两年的项目部署也在迅速发展。

据统计，目前全球已有28个DACCS工厂正在运行；有至少130个计划设施处于不同的开发阶段。中国虽然研究起步较晚，但已有多家公司和科研机构在该领域深耕研究并开展示范项目。IEA报告称，目前全球DACCS的部署还远低于实现净零目标所需的规模，未来该技术领域发展空间还很大，需要更多、更大规模的DACCS工厂投入运行。

CDR各技术路线发展现状

挑战与机遇并存

工程CDR具有封存潜力大，封存持久性强及移除量易于量化等优势，具有广阔的应用前景。但也要看到，若要使工程CDR发挥出真正的作用，仍须跨越多重挑战。

首先，经济性决定了大规模商业化应用的可能性，目前工程CDR处于技术发展初期，成本较高，还不具备经济性。其中，BECCS技术成本约为100~3000元/tCO₂，DACCS技术的成本约为800~2400元/tCO₂，均远高于传统的碳捕集成本。

因此，我们建议在面向碳中和目标的政策和技术体系中，须首先明确工程CDR的定位，研判未来技术需求，加快低成本、低能耗关键技术研发，推动示范项目建设；此外，可以探索制定如减免采油特殊收益金、生物质电厂优先分配发电量和进行绿电认证等适合中国国情的激励机制，发挥市场作用，促进适合中国国情的CDR商业模式形成。只有当技术和经济上均具备合理性，并与整体脱碳战略相协调时，其应用才能真正发挥出积极作用，助力气候目标实现。

其次，工程CDR在实施运营过程中可能造成一系列环境挑战。BECCS技术的实施需要种植大量生物燃料作物，可能与现有农业用地产生竞争，影响粮食生产。DACCS的运行过程需要大量热量和电力，较高的能源消耗可能引起更高的碳排放；二氧化碳捕集过程中所需的水和其他化学试剂也可能对当地水资源产生影响。此外，工程CDR在二氧化碳封存过程中也可能存在一定程度的泄漏风险。

因此，我们建议在技术落地过程中，也应同步完善标准规范与监管体系，确保环境完整性。应重视相关技术法规标准的建立，加强对项目“从捕集、运输、封存到长期监控”的全生命周期监测与评估，确保各个环节都达到高标准的安全性和环境完整性。基于工程的CDR项目都应经过严格的技术评估，以确保其设计和运行符合高效、低风险的标准，并在封存环节尽可能降低泄漏率，确保不会对生态系统和公共健康带来长期负担。此外，也应逐步推动项目减排量监测、报告和核查（MRV）方法学构建，推动工程CDR技术发展走深走实。最后，需再次强调的是，该技术仍然需要与化石燃料减排等根本性措施协同推进，才能最大化温室气体减排努力，推动绿色可持续发展。