麻省理工學院的化學工程衍生公司Verdox一直在享受傑出的一年。這家於2019年推出的碳捕獲和清除初創公司在2月宣布從包括比爾-蓋茨的突破性能源風險投資公司在內的一系列投資者那裡獲得了8000萬美元的資金。4月又在被彭博新能源財經認可為年度最佳能源先鋒之一之後，該公司和合作夥伴Carbfix贏得了100萬美元的XPRIZE碳清除里程碑獎項。
這是馬斯克基金會為期四年、耗資1億美元的競賽中的第一輪，這是歷史上提供的最大獎項。
近年來，尋找實用的碳捕集技術變得更加緊張，因為科學模型越來越肯定地顯示，防止災難性氣候變化的任何希望都意味着到2100年將二氧化碳濃度限制在百萬分之450以下。因為替代能源只能讓人類走到這一步，大量清除二氧化碳將是將氣體從大氣中清除的競賽中的一個關鍵工具。
Voskian開始在麻省理工學院化學工程系Ralph Landau教授T.Alan Hatton的實驗室里開發該公司具有成本效益和可擴展的碳捕獲技術。”該公司的聯合創始人和科學顧問Hatton說：”看到想法從實驗室走向潛在的商業生產，感覺很興奮。他說，Verdox已經迅速克服了許多早期階段的公司所遇到的最初技術障礙。”這種認可增強了我們正在做的事情的可信度，並真正驗證了我們的方法。”
氣體從一側進入每個煙囪，並通過構成煙囪的電極，其中的二氧化碳被吸收。剩餘的氣體簡單地通過煙囪並從另一側排出。一旦煙囪中的二氧化碳達到飽和，進入的氣體就會停止，純二氧化碳就會從煙囪的另一側流出。以交替循環的方式平行安裝煙囪，可以使進入的混合氣體和流出的純二氧化碳持續流動。圖片由Verdox公司提供
被Voskian描述為”優雅和高效”的技術是這種方法的核心所在。大多數方法都需要大量的能源來從廢氣流或空氣本身中提取碳。然而，Voskian和Hatton想出了一種設計，其電化學原理使碳捕獲看起來幾乎毫不費力。他們的發明是一種電池：導電電極上塗有一種叫做聚蒽醌的化合物，這種化合物在某些條件下對二氧化碳有天然的化學吸引力，而在這些條件放寬時對二氧化碳沒有親和力。當被低水平電流激活時，電池就會充電，與經過的二氧化碳分子發生反應，並將它們吸引到其表面。一旦電池變得飽和，二氧化碳就可以在翻轉電壓的情況下作為純氣體流釋放出來。
Hatton說：”我們表明，我們的技術在廣泛的二氧化碳濃度範圍內工作，從水泥和鋼鐵工業廢氣中發現的20%或更高的濃度，到空氣中非常分散的0.04%，目前的氣候變化科學表明，直接從空氣中去除二氧化碳”是整個緩解戰略的一個重要組成部分。”
Brian Baynes博士是Verdox公司的首席執行官和聯合創始人，是化學工程系的校友，也是Hatton的前同事，他名下有許多初創企業，也曾是風險資本家和年輕企業家的導師。當他在2018年第一次遇到Hatton和Voskian的研究時，他表示：”印象深刻的是，他們的技術顯示，與其他技術相比，某些種類的碳捕獲可以減少70%的能源消耗，我被這種低能耗的足跡所鼓舞和打動，並建議他們成立一家公司。”
從左到右。Verdox的聯合創始人Sahag Voskian、Brian Baynes和T. Alan Hatton。
由於Hatton和Voskian以前都沒有將產品商業化，他們要求Baynes幫助他們開始行動。”貝恩斯說：”我通常會拒絕這些請求，因為成本通常大於收益。”但這項創新有可能推動氣候變化，我認為這是一個難得的機會。”
Verdox的工作人員清楚地意識到未來的困難挑戰。”問題的規模是巨大的，”Voskian說。”我們的技術必須能夠從空氣和排放源中捕獲百萬和千兆噸的二氧化碳。事實上，為了將全球溫度上升控制在2攝氏度以內，國際氣候變化專門委員會（IPCC）估計，到2050年，世界必須每年清除10千兆噸的二氧化碳。
Verdox必須成為”一個在技術經濟意義上運作的企業”，以成功地擴大規模，並以能夠應對世界氣候挑戰的速度。這意味着，例如，確保其碳捕獲系統在部署時提供明確和有競爭力的成本效益。Voskian說，這不是一個問題：”我們的技術，因為它使用電能，可以很容易地集成到電網中，在即插即用的基礎上與太陽能和風能一起工作。”Verdox團隊相信他們的碳足跡將比競爭對手的碳足跡高出幾個數量級。
該公司在加速發展的過程中繼續克服一系列技術障礙：使碳捕集電池在其性能減弱之前能夠運行數十萬次循環，並加強聚蒽醌化學，使該設備對二氧化碳的選擇性更高。
在衝過關鍵的里程碑之後，Verdox現在正與它宣布的第一個商業客戶合作。挪威鋁業公司。他們正在努力消除其冶鍊廠廢氣中的二氧化碳，因為他們正在向零碳生產過渡。
Verdox也在開發能夠有效地從環境空氣中提取二氧化碳的系統。他說：”我們正在設計看起來像一排排大風扇的裝置，將空氣帶入裝有我們電池的盒子里。這種方法在二氧化碳排放濃度高於平均水平的地區，如飛機場，可能特別有益。”
所有這些捕獲的碳都需要去一個地方先封存起來備用，與XPRIZE合作夥伴Carbfix合作，Verdox將為那些不能立即重新用於工業應用（如新燃料或建築材料）的二氧化碳提供一個最終的安放地點。他們的解決方案是一種已有十年歷史的成熟方法，將捕獲的二氧化碳礦物化並沉積在地下深處的洞穴中。
憑藉其客戶和合作夥伴，該團隊似乎為下一輪碳清除XPRIZE競賽做好了準備。這一階段將向最能證明每年至少清除1000噸規模的工作解決方案的小組頒發最高5000萬美元的獎金，並能提出擴大到每年清除數千萬噸的可行藍圖。
Verdox能有意義地減少地球上不斷增長的二氧化碳負擔嗎？Voskian對此很肯定。他說：”按照我們目前的勢頭，並看到世界正在接受碳捕獲，這是一條正確的前進道路。與我們的合作夥伴一起，在全球範圍內部署生產設施，我們將在我們的有生之年解決這個問題。”