应对气候危机，本质上是一场跟二氧化碳的斗争。
空气中二氧化碳含量太高，导致温室效应。怎么办，有两个方法，一是减少排放或者不排放，二是把排放到空气的碳回收，储存到地下封存起来，或者用碳来做其他产品，达到废物利用的效果。二氧化碳本身并不是恶魔，它只是一种物质，只是人类活动导致排放太多。现在我们要做的，就是让空气中的二氧化碳降低浓度，达到平衡。根据联合国气候变化专门委员会（IPCC）的说法，为了降低空气中碳含量，让地球温度上升不超过1.5摄氏度，需要从空气中捕集数十亿吨的二氧化碳。这种捕集，既包括点源捕集，如CCS，也包括直接空气捕集，如DAC。据国际能源署估计，目前全球约有45个大型商业化的碳捕集设施，每年捕集约5000万吨二氧化碳。这距离IPCC数十亿吨的目标，还差距很远。未来，为了实现净零排放，碳的供应量可能会比现在增长数千倍。最近，Carbon Direct 公司首席科学家胡里奥-弗里德曼（Julio Friedmann）就二氧化碳的回收利用问题做了一次演讲，他提出了碳利用的十个未来方向，而且认为每一个方向都蕴含一个巨大市场。弗里德曼是能源和碳捕集领域研究专家，曾担任奥巴马时代能源部官员，也是哥伦比亚大学全球能源政策中心的负责人。
01地质封存
储存在地下，相对便宜。而将二氧化碳转化为其他物质，通常需要花费能源或资金。因此，就像我们只回收一部分生产出来的商品一样，我们也只能回收一部分二氧化碳。碳封存的成本差异很大，根据国际能源署（IEA）的估计，超过一半的陆上封存的成本低于每吨10美元。相比之下，根据哥伦比亚大学全球能源政策中心（CGEP）与弗里德曼共同撰写的一份报告，用二氧化碳生产大多数其他产品的成本估计超过每吨1000美元。二氧化碳管道是运输这种气体的最廉价方式，但许可证仍然是一个障碍。例如，能源公司 Navigator 在去年10月份取消了其在美国中西部的二氧化碳管道项目，理由是在未能获得多个州委员会的许可，监管和政府程序存在不可预测性。然而，封存的好处在于有足够的容量。根据美国地质调查局的数据，仅美国就有大约 3万亿吨的储存空间。相比之下，据 IPCC 估计，到2100年，全球需要移除6600亿吨的二氧化碳。
02混凝土
混凝土和水泥已经使用了碳，但弗里德曼说，这些市场可以使用更多的碳。
尽管二氧化碳只占混凝土质量的一小部分，但全球建筑市场对混凝土的使用量非常巨大，以至于混凝土可以成为一种富有成效的储碳选择。全世界每年使用300亿吨混凝土，因此，将二氧化碳转化为混凝土是一个十亿吨级的市场。混凝土也引起了美国能源部的极大兴趣，该部宣布向包括混凝土在内的难以脱碳的重工业示范项目拨款60亿美元。据哥伦比亚 CGEP 估计，混凝土（包括预制混凝土和预拌混凝土）的碳减排潜力为每年 3.44亿吨。
03航空电制燃料
面对即将出台的法规，航空公司正在购买可持续航空燃料，包括用电、氢气和二氧化碳制成的电制燃料（e-fuel）。
弗里德曼说，“我们正面临着一些非常严格的航空合规要求”，他提到了欧盟的 ReFuelEU 标准和即将于2027年强制实施的国际航空碳抵消和减排计划（CORSIA）。该计划由国际民航组织（ICAO）建立的、为全球航空业设定统一的减排目标以及实施方案、方法的市场化减排机制。该计划将要求航空公司减少大部分国际航班的净碳排放量。但弗里德曼说，即使所有计划中的可持续航空燃料工厂都投入使用，仍然没有足够的低碳燃料来满足这些新规定的需求。航空公司可以通过碳减排来满足某些法规的要求，但弗里德曼说，运营飞机的人对昂贵的经济成本不感兴趣。他补充说，相反，许多人还对拥有电制燃料供应链感兴趣。这些航空公司表示，我们宁愿购买我们了解其碳含量的燃料，在那里我们可以采购，在那里我们可以投资并赚钱。根据 CGEP 的数据，在所有技术途径中，喷气燃料的碳减排潜力为每年 26.67 亿吨。
04电制甲醇
航运燃料甲醇是另一个可以利用碳的市场。根据国际清洁运输委员会的数据，海运约占全球碳排放量的 3%，虽然不同的航运路线需要不同的燃料，但甲醇是最主要的燃料之一。
与航空电制燃料一样，电制甲醇（E-methanol）也是利用电力、氢气和二氧化碳制成的。大型航运公司，如马士基公司的分拆公司 CNX，已经开始投资生产。弗里德曼预计，当技术更好、生产线更大、成本合理时，CNX 将从生物甲醇转向电制甲醇。但与大多数低碳燃料生产一样，生产电制甲醇需要清洁的电力。清洁电力来源，涉及地理、基础设施、市场和政策等问题。弗里德曼表示，有些地区，比如肯尼亚，拥有丰富的风能、太阳能和地热能，可能比其他地区更适合生产电制甲醇。现在，公司开始争先恐后，国家也开始争先恐后抢占这个市场。他们希望获得生产的市场份额，希望获得可再生资源货币化的市场份额。据 CGEP 估计，在所有技术途径中，甲醇的碳减排潜力为每年 13.38亿吨。
05尿素
尿素等其他化学品也可能成为回收二氧化碳的主要最终用途。
弗里德曼说，将二氧化碳转化为尿素超级便宜，而且很容易做到。他提醒说，尿素市场可能 很快就会饱和，但在短期内仍是一个有吸引力的选择。CGEP 发现，尿素的碳减排潜力为每年 1.38亿吨。
06乙烯
弗里德曼说，相比之下，在塑料原料乙烯中使用碳就“非常困难”了。部分原因是乙烯已经非常便宜，绿色乙烯很可能难以与之竞争。
他补充说，企业之所以这样做，是因为“技术简单明了”。像陶氏这样的公司，他们可能并不想自动这样做，但他们肯定知道如何去做。弗里德曼认为，绿色乙烯与碳捕集、绿色氢气和电气化一样，加入这些化工巨头的能源转型活动只是时间问题。与此同时，Lanzatech 等其他公司实际上正在利用生物技术——昆虫的基因编辑，来开发乙烯等产品。弗里德曼说，这不是一条电气化途径，但却是一条非常聪明的途径。他们利用自然界的重新设计来完成这项工作。CGEP 发现，包括乙烯在内的轻烯烃在所有技术途径中的碳减排潜力为每年32.59亿吨。
07合成气
通过费托合成工艺将二氧化碳转化为合成气（一氧化碳和氢的混合物）。合成气可用于生产柴油和甲醇等其他燃料以及合成氨等化学品。
弗里德曼解释说，合成气对那些拥有可以利用合成气的现有基础设施的政府很有吸引力。例如，对于德国政府来说，能源转型中的一个主要问题是如何处理可能被淘汰的工人，这些工人过去一直在天然气行业工作。他们想知道，“我们该如何处理这些资产？我们的化工生产该怎么办？”与其将这些产能转移到更便宜的地方，回收碳来制造合成气提供了一个将工作、收入和知识产权留在国内的选择。CGEP 表示，在所有技术途径中，合成气的碳减排潜力为每年28.94亿吨。
08&9材料替换：聚碳酸酯和碳纤维
另一种在弗里德曼看来“有点遥远”的选择是材料替代：用回收二氧化碳制成的替代品替代常用材料。
例如，聚碳酸酯是玻璃的潜在替代品，碳纤维是建筑项目中钢筋的潜在替代品。不过，这些材料替换面临的挑战包括替代材料生产成本高和商品市场利润低。弗里德曼说，做“替换”很难赚大钱或做大生意。但是，你还是能获得收益——如果你能让人们购买绿色溢价，你就拥有了一个现有的市场。材料替代的优势在于方法简单，甚至不需要技术创新。弗里德曼认为，这种方法具有挑战性，"不一定便宜或容易"，但简单明了。
10即将到来：石墨烯
最后，弗里德曼描述了一个不那么紧迫的“漫威电影宇宙”的未来，在那里，一切都由碳复合材料制成。在弗里德曼看来，这个世界并非不可能实现，只是更遥远、更困难而已。
目前，实验室正在制造石墨烯，但数量很少。但如果新技术能够实现更多生产，石墨烯就可以用于新的应用领域。事实上，石墨烯具有导电性能，这可能会使其在电网中发挥重要作用。弗里德曼说，人们正在探索石墨烯这种先进的碳基材料最终能否取代旧的铜线。弗里德曼预测，这类新型材料的潜在收益很高，如果谁能成功制造，每吨利润可达 10 万美元。
