2015年，《巴黎协议》签订，几乎每个国家都承诺要减少碳排放，这本应该成为应对气候变化的转折点。但是，许多国家已经落后于他们的目标，而美国现在甚至宣布将退出协议。与此同时，全球碳排放量仍在继续增加。
赶上进度的唯一方法，是积极寻求一种能利用上一切可能策略的减排方案。通常的手段，例如风能、太阳能和水力发电肯定都要包括在内。但与此同时，我们还需要大力发展碳捕集、利用和封存(Carbon capture, utilization and storage，CCUS)技术，这是一套从烟囱甚至是空气中吸收二氧化碳，并将之转化为有用材料或保存在地下的技术。
CCUS一直遭人反对，理由是这种技术的成本过于高昂且未经证实，但最近的一些研究成果让它的效率得到了极大的提升。根据2016年《科学》(Science)杂志的一篇文章，各方面的进展——例如能更有效地锁住碳的化合物，可以将捕集每吨碳的成本从2016年的100美元降低到2025年的20美元。初创企业也正在寻找新的策略，例如将捕集的碳转化为肥料，这可能会让成本进一步降低。
根据国际能源署(International Energy Agency)的数据，如果没有CCUS技术，《巴黎协议》将全球变暖幅度控制在2摄氏度内的目标可能无法实现。国际能源署估算，到2050年，CCUS技术必须至少贡献13%的碳减排量，我们才能控制住气候变暖。
我们可以在三个主要的方向上利用CCUS技术，实现上述目标：改造现有的发电厂，从化石燃料发电厂排放的废气中去除二氧化碳;减少不能使用可再生能源的行业的排放量;直接从空气中去除碳。如果未来能建立起循环碳经济，那么使用CCUS技术减少现有电站的排放量就更有吸引力了，因为在循环碳经济中，捕集的碳可被转售并循环利用——例如，成为制造混凝土或塑料的原材料。
CCUS技术还可以帮助重工业排放的废气脱碳，这包括了占美国碳排放四分之一的水泥、精炼金属和化工产品制造业。此外，直接脱碳技术可以从空气(而不是烟囱)中捕捉和转化二氧化碳，能抵消那些难以应用其他清洁技术的行业(如农业)的排放。
碳捕集的基本设想遭到了很多人的反对。怀疑的声音来自气候变化否认者，他们认为这是浪费钱;也来自气候行动的热情支持者，他们担心，有了这类技术，人们会继续依赖化石燃料。这两类人都忽略了碳捕集技术的最新进展，以及这些进展带来的机遇。如果限制对脱碳技术的投资，全世界就会错失减少电力部门和各行业排放的重要途径。CCUS还可以围绕碳打造规模更大的产业，从之前被认为是废物的材料中创造就业机会和利润。
为了使CCUS技术取得成功，美国政府必须为基础研发提供资金，并为采用该技术的碳排放企业提供税收减免等激励措施。特朗普政府一再试图减少能源技术的研发投入，能源部的CCUS研发经费在预算中被削减了76%。但这笔资金必须得到保护。
我们仍有希望保护这笔资金。美国《未来法案》(FUTURE Act)在2018年2月的预算法案中获得通过，并得到参议院的一个两党联盟的支持。该法案包含了税收激励措施，这是让CCUS技术变得有利可图的重要一步。美国同一个参议员团体还提出了《利用创新技术减少排放》法案(USE IT ACT)，该法案将通过直接资助研发并设立竞赛以奖励实际应用，来增强对CCUS技术的支持。向清洁能源过渡是大势所趋。但是，如果没有包括CCUS在内的多种解决方案，我们很难做到大幅降低碳排放。
博科园-科学科普|Madison Freeman，David Yellen/环球科学ScientificAmerican/huanqiukexue
博科园-传递宇宙科学之美
