海洋擁有一種隱藏的天賦，經過數千年的磨練：能夠捕捉和儲存大量二氧化碳，而二氧化碳是氣候變遷的關鍵驅動因素。然而，海洋的自然碳捕獲週期需要數十萬年，無法跟上人類產生的碳排放的速度。光是全球航運業就排放了約 3% 的全球二氧化碳₂排放。

現在，一項受海洋本身啟發的新技術提供了一個潛在的解決方案。南加州大學和加州理工學院的研究人員與新創公司 Calcarea 合作，開發了一種設備來捕獲碳排放直接來自貨船以及其他支持全球航運業的柴油動力船舶。

「我們的技術模仿了海洋的自然碳捕獲過程，但速度要快得多，」南加州大學多恩西夫文學、藝術與科學學院沿海和海洋系統教授、該計畫的負責人之一威廉·貝雷爾森(William Berelson) 說。

貝雷爾森在AltaSea 接受南加州大學新聞採訪時說道：「大自然需要數年才能完成的任務，我們的反應器只需幾分鐘即可完成。」AltaSea 是一家公私合營的海洋研究所，總部位於洛杉磯港口，是世界上最大的港口之一，也是美國最大的港口之一。

碳捕獲：海洋之塔

海洋中的自然反應類似於常見的家庭療法：Tums 等抗酸性藥片。

石灰石是碳酸鈣的一種，也是抗酸劑的主要成分，在海底蘊藏豐富。就像服用藥片中和胃酸一樣，海洋利用石灰石來中和多餘的二氧化碳₂它從大氣中吸收。此反應的副產物是碳酸氫鹽，是海水的天然成分。

研究人員的技術是一對被恰當地命名為 Ripple 1 和 Ripple 2 的反應堆，其工作原理類似。目前反應器輸送二氧化碳2_{直接從引擎排氣中提取，並將其轉化為稍微富含碳酸氫鹽的溶液。}然後，該溶液被安全地釋放回海洋，對水的整體化學成分的影響最小。從本質上講，反應器返回的水的鹽度比自然狀態稍高，對海洋生物的影響可以忽略不計。

從實驗室到海洋

反應器技術經歷了嚴格的發展。研究人員在南加州大學公園校區開發了 Ripple 1 原型，以在嚴格控制的條件下測試海水中的碳捕獲。

這些初步測試的可喜結果為 Ripple 2 反應器鋪平了道路。該迭代目前正在 AltaSea 進行測試。一直以來，南加州大學的科學家一直在檢查波紋廢水是否不會危害海洋生物。

「這項技術的美妙之處在於它的可擴展性，」貝雷爾森說，他最近獲得了南加州大學瑞格利環境與永續發展學院創新獎，以表彰這項碳捕獲研究。「我們的目標是將這項技術開發成商業上可行的解決方案，可以輕鬆整合到現有的航運業務中。透過在整個航運業進行商業規模實施，我們希望能夠大幅減少全球二氧化碳排放₂排放。

「我們日常生活中使用的產品中有 90% 以上都曾在船上運輸過。如果我們要考慮如何處理我們的二氧化碳₂Calcarea 創辦人兼執行長、加州理工學院地球化學和全球環境科學 Smits 家族教授 Jess Adkins 表示：

「航運業是一個電氣化程度不高的行業的一個很好的例子。很難想像船舶會耗盡電池，儘管我們作為一個社會必須讓自己再生能源，」他說。

該技術已經在航運業中受到關注。Calcarea 最近宣布與 Lomar Shipping 的企業風險實驗室 lomarlabs 建立合作夥伴關係，以商業化和部署他們的船板碳捕獲系統。

阿德金斯說：“與減少航運排放的同類替代方案相比，我們的技術提供了更低的能源需求、更低的成本和更低的基礎設施要求。”“但我們需要船東和運營商本身的推動，才能將我們的系統投入行業並投入使用。這種合作將加速我們的系統投入使用所需的測試和海事工程，並最終減少排放。”