加拿大的Carbon Engineering公司正在与1PointFive（一家由Occidental Petroleum Corp的子公司合资成立的公司）设计和建造这种“直接空气捕获”设施。和私人股本公司Rusheen Capital Management。合作伙伴表示，Carbon Engineering将在2021年的大部分时间里投入德克萨斯州的前端工程和设计工作，并计划于次年开始建造，并于2024年投入运营。该项目是全球同类项目中规模最大的项目，开发成本可能达数亿美元。

Carbon Engineering公司是少数几个在今年进行大型直接空气捕获技术开发的公司之一。位于苏黎世的Climeworks正在向欧洲扩展，而都柏林的Silicon Kingdom Holdings计划在亚利桑那州安装其第一台CO 2呼吸“机械树”。总部位于纽约市的Global Thermostat正在进行三个新项目。所有公司都表示，他们打算通过优化技术，减少能源使用和扩大运营规模来遏制碳捕获的高成本。

这些项目到达之际，许多气候专家警告说，当前减少排放的措施（例如采用可再生能源和电气化运输）已不足以避免灾难。根据联合国政府间气候变化专门委员会2018年的报告，要将全球变暖限制在1.5°C，世界还必须使用“负排放技术”。

2019年，全球化石燃料产生的CO 2排放量达到330亿吨。现有的直接空气捕集项目将消除其中的一小部分，而且并非所有捕集的CO 2都将被永久封存。用于合成燃料或其他产品时，其中一些可能会返回大气。公司表示，其目标是连续捕获和“回收”温室气体，以避免产生新的排放，同时还产生可为该技术提供资金的收入。

世界资源研究所的化学工程师兼高级研究员詹妮弗·威尔科克斯（Jennifer Wilcox）说，除碳可以帮助补偿难以脱碳的行业，例如农业，水泥制造和航空业。气候模型清楚地表明，如果我们除了避免排放之外不进行除碳，我们将无法实现气候目标。

Carbon Engineering在得克萨斯州的工厂将使用每排直径约8.5米的风扇排将空气吸入称为接触器的大型结构中。空气被推动通过涂有氢氧化钾溶液的塑料网，该氢氧化钾与二氧化碳结合。一系列化学过程将CO 2浓缩并将其压缩成细小的白色颗粒，然后将其加热到900°C以释放出二氧化碳作为气体。Carbon Engineering首席执行官Steve Oldham将工厂比作一家精炼厂，该精炼厂以工业规模生产化学品。他说：“这是我们对气候变化产生重大影响所需的能力。”

在不列颠哥伦比亚省的中试工厂，Carbon Engineering将纯净的CO 2与氢气结合起来生产合成原油。该设施每天可捕获1公吨二氧化碳；相比之下，德克萨斯州的该矿预计每天可捕集2700多吨。在更大的地点，捕获的天然气将被注入较老的油井中，既隔离地下的CO 2，又压迫剩余的石油。Oldham说，除了在德克萨斯州的工作外，该公司还在扩大其加拿大业务。到2021年，它将开设新的业务和先进开发中心，并扩大研究业务；新设施每天将从空气中吸收多达4公吨的CO 2。

其他直接空气捕获公司正在选择模块化方法。Climeworks的碳收集器可以堆叠起来以建造任何规模的设施。该系统还使用风扇，但空气流经固体过滤材料。一旦被CO 2饱和，过滤器将被加热到80至100°C，释放出高浓度的CO 2气体，可以以多种方式使用。

例如，在由地热能源提供动力的位于冰岛的Climeworks试点地区，该公司的合作伙伴Carbfix使浓缩的CO 2与玄武岩反应，将其锁定在地下。现在该厂址正在扩大，以每年捕集4,000公吨二氧化碳。Climeworks市场与销售主管Daniel Egger表示，该产品应该在2021年上半年投入运营。CO 2也可用于制造更可持续的喷气燃料。Climeworks正在为挪威和荷兰的两个以CO 2为燃料的项目寻求融资

同时，该公司将继续与电子商务平台Stripe和Shopify合作。为了取消其碳足迹，两家公司已承诺从Climeworks购买碳信用额，以反映Climeworks从空气中去除的CO 2量。总体而言，主要的技术公司都在投资减碳计划，以帮助实现其公司的环境目标。微软承诺到2030年实现碳负排放，并斥资10亿美元加速碳减排和清除技术的开发。

Egger说：“对于所有目标是将排放量降至“净零”的公司，绝对需要像我们这样的技术。”

全球能源巨头还支持直接进行空中捕获，以消除其产品和运营所造成的某些损害。例如，在9月，埃克森美孚（ExxonMobil）与Global Thermostat扩大了一项协议，以帮助扩展该初创公司的技术。Global Thermostat的机器只有运输集装箱的大小，并且可以在蜂窝状陶瓷立方体上使用基于胺的吸附剂来捕集CO 2，类似于汽车的催化转化器。

哥伦比亚大学地球与环境科学教授联合创始人彼得·艾森伯格（Peter Eisenberger）说，全球恒温器的目标是通过将其技术许可给其他公司，每年消除数十亿吨的二氧化碳。他认为，在未来的二十年中，世界将不得不清除500亿吨二氧化碳，以避免灾难性的气候变化。到2021年，该公司将增加三个试点项目，包括在智利的一个2,000公吨的工厂生产合成燃料，以及在拉丁美洲和中东的设施，这些设施将分别为气泡饮料和水脱盐提供CO 2。

与同行相比，Silicon Kingdom Holdings使用被动系统吸气。亚利桑那州立大学的教授Klaus Lackner开发了该公司的机械树技术。每棵树将有150个圆盘叠放，并涂有吸收碳的材料。当风吹过磁盘时，它们会将碳捕集在其表面上。PólÓMóráin说，然后将圆盘放到一个底部腔室中，在该腔室中“节能过程”从吸附剂中释放出CO 2。，Silicon Kingdom Holdings首席执行官。高纯度气体可以隔离或重新用于饮料，水泥，化肥或其他工业产品中。这家初创公司计划于2021年在坦佩的ASU校园附近建造和运营第一棵商业规模的2.5米高的树木。

ÓMóráin说，十几棵树每天可以捕获1吨二氧化碳。目标是在全球范围内安装碳农场，每个碳农场最多可种植12万棵机械树。

世界资源研究所的威尔科克斯说，在这些新兴的碳捕获技术中，没有明显的赢家，它们彼此不同，但我们都需要它们。