在图克森的全球研究技术总部的屋顶上，沙漠微风的小型风车旋转。七个月，风车已经忍受着炽热的亚利桑那阳光，起泡热，风，灰尘，最终 - 暴雨。在全部结束时，弥补了这个看似儿童玩具的合成树脂从流过它的空气中拉动二氧化碳，并随着下雨，再次释放它。
风车是本世纪可能有一天需求大部分需求的技术的首次演示之一：可以从空中提取的设备，其中一些吨的散热二氧化碳是由工业社会产生的。松散地称为“人造树”，因为他们模仿植物自身的碳的能力，这种“空中捕获”技术被吹捧为最有希望的众多建议的地理工程计划之一，可以用于冷却过热的星球。
“If we really do get into a situation where we realize that we’ve changed the atmosphere too much for our own well-being, there are at least ways to back off of that,” argues climate scientist Ken Caldeira of the Carnegie Institution of Washington at Stanford University, an expert on geoengineering. “There’s no fundamental limit on how much you could scale those activities up. It’s mostly a matter of how many resources you throw at it.”
即使技术成功，科学家也面临着与二氧化碳有关的问题。
U.K.的皇家社会和机械工程制度的最新报告单挑了空气捕获作为最安全，并且可能最有效地对拟议的地理工程技术。虽然空气捕获肯定没有环境影响，但两组群体指出，其他地理工程方案 - 例如将海洋播种用铁刺激二氧化碳吸收藻类的生长，以模仿火山喷发，以遮蔽地球，或发射镜子space to deflect the sun’s energy away from Earth — could have far more unpredictable and potentially destabilizing effects.
空中捕获技术的支持者承认它远非完美的解决方案，不会使人类能够在不罚球中继续喷射二氧化碳进入大气层。首先，虽然它已经成功地测试了小规模，但空中捕获至少在更大的规模上进行测试，并且在此之后可能需要至少二十年，以便在它被广泛部署之前。其次，为了建立足够的人造树，在减少巨大的人类产生的大量二氧化碳时，将需要以巨大的费用产生大量生产。
“从环境空气中捕获二氧化碳的成本估计是非常低估的，”马萨诸塞州理工学院的主要研究工程师霍华德·赫尔佐斯说。“它实际上仍然是一个问题，它是否需要更多能量来捕获二氧化碳的能量而不是与[化石燃料]能量相关的CO2。”
即使人造树木证明能够从空中拉出大量二氧化碳，那么科学家们将面临与该二氧化碳有关的问题。地下隔音 - 一种可能的解决方案 - 仍处于实验阶段。在大规模规模上部署这种人造树将具有显着的环境成本，包括生产运行所需的电力，空气捕获装置的大地面积将占用，以及使用树脂，塑料和其他物质的装置的制造和安装装置这可能释放空气污染物。
随着皇家社会报告说明，空中捕获可能“要求创建一个在大约（如果不大于）当前化石燃料提取的规模上移动材料的行业，风险很大的环境退化和显着的能量要求。”
简而言之，从大气中提取足够的二氧化碳，开始较低的温度将需要几十年的空气捕获装置，这些装置已经精致，以最大限度地减少其环境影响。政治学家科罗拉多州博尔德大学的Jr. roger pielke估计，2100克的碳需要500亿吨碳，以保持大气浓度的二氧化碳浓度约为450份百万份，可以容易地导致2℃（3.6°F）或更高的温度上升的水平。
“您需要30年的开发时间和100年的部署，然后在开始看到您正在寻找的效果之前，”Oceanographer John Shepherd表示，他领导了皇家社会研究空中捕获和其他地理工程技术。
如果没有重新终止排放，则可能需要对空气捕获技术进行迫切。
也就是说，如果人类未能在其温室气体排放中遏制，则可能需要对空气捕获技术进行迫切。毕竟，大气二氧化碳浓度达到了每百万份（PPM），比产业前水平超过100ppm，并迅速超越一些认为是350 ppm的安全水平。自1992年建立联合国气候变化框架公约以来，化石燃料二氧化碳排放量增长了30％以上，人类造成的排放量现在每年达到300亿吨。
“除非未来减少温室气体排放的努力比到目前为止更成功，否则”皇家社会在9月份报告中写道，“如果需要冷却本世纪的地球，可能需要额外行动。”
从空气中拉二氧化碳是简单的化学。毕竟，一瓶氢氧化钠 - 也称为LYE和从肥皂到纸浆和纸张的一切的主要成分 - 必须保持仔细密封。这是因为通过快速吸入CO 2然后将碱液转化为碳酸钠，最终将Lye转化为碳酸钠，并最终将酸钠转化为碳酸钠，因此是强烈的基础 - 酸 - 酸相反 - 将被中和。然后可以通过在窑中加热高于900℃的化合物的工业过程来提取捕获的CO 2，释放CO 2，并使氢氧化钠能够再生吸收更多CO 2的能力。
该过程有效，但作为哥伦比亚大学的物理学家Klaus缺失，在GRT轮车后面的科学家之一 - 解释说：“撬开二氧化碳的能量非常高。”
这就是为什么缺乏人在寻找强大的基础树脂方向上移动的原因，例如Dow Chemical的马拉松A，通常用于生产纯净的水。齿轮中的合成树脂吸收CO 2，在干燥时形成碳酸氢盐，但在暴露于水时吐出CO 2。“基本上，我们可以在干燥和潮湿之间摆动，”缺乏人说。“让树脂坐在空中，因为空气会干燥它，它将吸收二氧化碳，花一个小时加载。让它弄湿，卸载是一个小时。“
这种类型的装置可以容纳在一个“超大型炉滤器”中，大约三英尺宽八英尺长，松散地装满了树脂片，构成了这种人造树的叶子。这种装置可以捕获每公吨少于300美元的二氧化碳，尽管它不会在寒冷气候或潮湿的热带中起作用。
正在进行许多涉及空气捕获技术的实验，从使用固体胺 - 氨转化到能够与CO2的化合物中转化为技术的化合物，现在用于从化石燃料发电厂的排气中捕获一些烟道气。科学家们还试图使用藻类 - 地球天然碳循环的工作研讨会 - 清洁过量二氧化碳的空气。这可能具有创建新的燃料或能力来源的好处，因为藻类含有几千克作为煤炭的近似的能量。但作为美国机械工程师的机构，藻类生物反应器“是一种刚刚的技术，目前的商业可行性太贵了。”
另一方面，人造树木可以在未来十年内尽快提供。机械工程师认为，在2014年的2014年之后，通过2018年的全面“人工森林”和2040年的全面“人工森林”的示范。从长期来看，这种空中捕获理论上有可能取消二氧化碳的人类排放根据东安格利亚大学的地球系统科学家蒂芬斯的蒂芬斯。
科学家还试图使用藻类来清洁过量二氧化碳的空气。
假设CO2可以从环境空气中拉出，仍然离开了另一半问题：安全地将其存放在某处。从燃煤发电厂捕获二氧化碳的努力已经抓住了地质钩位的潜在解决方案。美国能源部估计，美国大陆的美国机会有3.9万亿吨的房间，以32亿吨的大型工业来源每年排放的足够足够的空间。仍然，主要问题仍然是地下封存，包括其对地下水供应，地下压力的影响，以及二氧化碳泄漏到大气中的可能性。
某些地质形成可以通过模拟空气捕获本身的化学转化来提供解决方案。玄武岩形成 - 火山活性的残留物 - 可以吸收二氧化碳，超过几十年将其转化为矿物质。Reykjavik Energy的实验通过将Co2从地热发电厂注入到表面下方的地热发电厂中的CO2来证明这一概念，该冰岛正在进行冰岛，主要由火岩组成。
即使技术和存储问题得到解决，CO2空气捕获也需要大量的新电力来为设备供电。缺乏创建的核反应堆或广泛的太阳能队列。
机械工程师机构估计它可能需要多达1000万空气捕获设备，每天吸收一项公吨的二氧化碳，只吸收36亿吨 - 关于当前全球排放的十分之一。部署这些设备的成本可能是惊人的。天气学家詹姆斯汉森估计它每50ppm的二氧化碳成本约为20万亿美元。
“这是全球军事努力的规模，”卡内基机构的Caldeira说。“悲剧是没有理由考虑这些选择，如果我们可以学会合作[减少排放]，但我们正在学习合作的证据不是很强烈。”
仍然，缺乏遗骸仍然存在。到年底，他希望对其基于树脂的人造树有一小次示范 - 在哥伦比亚大学跑车上看起来更像是一个大型风车的移动房屋。卡尔加里大学的物理学家大卫基思将推出他的空军公司，10月份使用AMines提取二氧化碳。
“如果我们有很多金钱，事情真的很好，我们可以在五年内建立一个试点工厂，”基思说。“我不是说我们会。这个领域充满了人们的过度自信。“
皇家社会的牧羊人表示，鉴于空中捕获技术的费用，“第一行防线将是碳捕获和储存，并在排放点脱颖而出。”牧羊人表示，空中捕获可能有效地抵消来自航空公司等来源的排放。
空中捕捞的挑战和费用也是一项披风的提醒，以便对策制定者，打击气候变化的最佳策略是为了追求能源效率和可再生能源计划，并避免首先发出二氧化碳。随着皇家社会报告说明：“采取最安全和最可预测的气候变化方法是提前有效的行动，以减少温室气体排放。没有地理工程方法可以为气候变化问题提供简单或容易可接受的替代方案。“
甚至不是人造树木。