海洋拥有一种隐藏的天赋，经过数千年的磨练：能够捕获和储存大量二氧化碳，而二氧化碳是气候变化的关键驱动因素。然而，海洋的自然碳捕获周期需要数十万年，无法跟上人类产生的碳排放的速度。仅全球航运业就排放了约 3% 的全球二氧化碳₂排放。

现在，一项受海洋本身启发的新技术提供了一个潜在的解决方案。南加州大学和加州理工学院的研究人员与初创公司 Calcarea 合作，开发了一种设备来捕获碳排放直接来自货船以及支持全球航运业的其他柴油动力船舶。

“我们的技术模仿了海洋的自然碳捕获过程，但速度要快得多，”南加州大学多恩西夫文学、艺术与科学学院沿海和海洋系统教授、该项目的负责人之一威廉·贝雷尔森 (William Berelson) 说。研究人员。

贝雷尔森在 AltaSea 接受南加州大学新闻采访时说道：“大自然需要数年才能完成的任务，我们的反应堆只需几分钟即可完成。”AltaSea 是一家公私合营的海洋研究所，总部位于洛杉矶港，是世界上最大的港口之一，也是美国最大的港口之一。按吞吐量计算是美国最繁忙的港口。

碳捕获：海洋之塔

海洋中的自然反应类似于一种常见的家庭疗法：Tums 等抗酸药片。

石灰石是碳酸钙的一种，也是抗酸剂的主要成分，在海底蕴藏丰富。就像服用药片来中和胃酸一样，海洋利用石灰石来中和多余的二氧化碳₂它从大气中吸收。该反应的副产物是碳酸氢盐，是海水的天然成分。

研究人员的技术是一对被恰当地命名为 Ripple 1 和 Ripple 2 的反应堆，其工作原理类似。目前反应堆输送二氧化碳2_{直接从发动机排气中提取，并将其转化为稍微富含碳酸氢盐的溶液。}然后，该溶液被安全地释放回海洋，对水的整体化学成分的影响最小。从本质上讲，反应堆返回的水的盐度比自然状态稍高，对海洋生物的影响可以忽略不计。

从实验室到海洋

反应堆技术经历了严格的发展。研究人员在南加州大学公园校区开发了 Ripple 1 原型，以在严格控制的条件下测试海水中的碳捕获。

这些初步测试的可喜结果为 Ripple 2 反应堆铺平了道路。该迭代目前正在 AltaSea 进行测试。一直以来，南加州大学的科学家们一直在检查波纹废水是否不会危害海洋生物。

“这项技术的美妙之处在于它的可扩展性，”贝雷尔森说，他最近获得了南加州大学瑞格利环境与可持续发展学院创新奖，以表彰这项碳捕获研究。“我们的目标是将这项技术开发成商业上可行的解决方案，可以轻松集成到现有的航运业务中。通过在整个航运业进行商业规模实施，我们希望能够大幅减少全球二氧化碳排放₂排放。”

“我们日常生活中使用的产品中有 90% 以上都曾在船上运输过。如果我们要考虑如何处理我们的二氧化碳₂Calcarea 创始人兼首席执行官、加州理工学院地球化学和全球环境科学 Smits 家族教授杰西·阿德金斯 (Jess Adkins) 表示：

“航运业是一个电气化程度不高的行业的一个很好的例子。很难想象船舶会耗尽电池，尽管我们作为一个社会必须让自己可再生能源，”他说。

该技术已经在航运业中受到关注。Calcarea 最近宣布与 Lomar Shipping 的企业风险实验室 lomarlabs 建立合作伙伴关系，以商业化和部署他们的船板碳捕获系统。

阿德金斯说：“与减少航运排放的同类替代方案相比，我们的技术提供了更低的能源需求、更低的成本和更低的基础设施要求。”“但我们需要船东和运营商本身的推动，才能将我们的系统投入行业并投入使用。这种合作将加速我们的系统投入使用所需的测试和海事工程，并最终减少排放。”