冰岛“虎鲸（Orca）”直接空气捕集与封存设施鸟瞰图。
Climeworks公司在冰岛Hellisheidi运营着这个虎鲸（Orca）碳捕集与封存工厂，
它被选为路易斯安那州一个新设施的建设团队成员，该设施每年将能够捕集100万吨CO2。
国能源部（DOE）8月11日宣布，将斥资12亿美元建设两个开创性的设施——一个在德克萨斯州，另一个在路易斯安那州——这两个设施将使用一种被称为直接空气捕集（DAC）的技术，每年从大气中移除数百万吨CO2。作为对抗全球变暖的一项有争议的努力的一部分，该奖项代表了去年两党基础设施法为DAC中心拨出的35亿美元资金的第一阶段，标志着世界上第一个主要的政府支持新兴的碳捕集与封存技术。
该计划的目标是在未来10年内建立四个DAC中心，每个中心每年至少能够移除和封存100万吨CO2。作为项目启动的一部分，能源部官员还宣布为未来可能的DAC工厂提供额外的19项概念和工程研究资金。
斯坦福大学的地球化学家Sally Benson教授说:“这是一项大胆的技术投资，我们认为将来会需要这项技术。”
但DAC的支持者反驳说，尽管全世界每年在清洁能源技术上的支出超过1万亿美元，但这仍不足以让各国实现其碳减排目标。根据政府间气候变化专门委员会（IPCC ）的数据，到2030年，DAC和其他所谓的负排放技术将需要每年封存约10亿吨（或GT）的碳，以便各国有机会将气候变暖限制在比工业化前水平升高1.5摄氏度的目标内。到2050年，这一数字可能高达每年200亿吨。
目前，人类活动每年向大气中排放约380亿吨CO2。“我们需要大量的碳移除，”Carbon Direct的首席科学家胡里奥·弗里德曼（Julio Friedmann）说。Carbon Direct旨在帮助其他公司和组织减少对气候的影响。“没有它，我们无法实现我们的目标。”
毫无疑问，大部分的碳排放将来自对自然系统的管理，如森林和农业用地，以便它们吸收更多的碳，这是一个被广泛认为是最负担得起的选择。但是对土地可用性和自然系统增长率的限制限制了它们能封存多少碳。“DAC是一种后备技术，”胡里奥·弗里德曼说。
世界资源研究所的碳移除专家Katie Lebling补充说，与自然碳移除策略相比，DAC工厂需要的土地很少，容易测量捕集的CO2量，并且更有可能永久地吸收碳。
根据国际能源署IEA的数据，迄今为止，全球有130座DAC工厂正在开发中，其中27座已投入使用，18座已完工。所有这些都是小规模的设施，目前每年的CO2移除能力约为11,000吨。
冰岛Orca电厂的风扇由当地的地热发电提供动力
这两家新宣布的工厂规模完全不同。这家位于德克萨斯州的工厂将由西方石油公司（Occidental Petroleum）建造，将使用碳工程公司（Carbon Engineering）开发的一项技术，该技术利用太阳能为风扇提供动力，推动空气通过液体吸附剂。这些液体吸收CO2，然后加热释放浓缩的CO2，释放吸附剂以进行更多的移除。然后，浓缩的CO2可以用于商业用途，制成混凝土或其他产品，也可以泵入地下永久封存。西方石油公司总裁Vicki Hollub说，该工厂最初将能够每年捕集和隔离100万吨CO2，最终将增加到每年3000万吨。
路易斯安那州的工厂每年将再封存100万吨碳。该工厂由巴特尔（Battelle）公司运营，将采用另外两家公司Climeworks和家宝（Heirloom）公司的技术，即使用固体吸附剂捕集CO2，随后释放并将其泵入地下。Sally Benson教授说，这两种技术都已经在试点工厂进行了测试，被认为是“成熟的”。但规模的扩大应该会带来新的成本节约机会。美国能源部部长詹妮弗·格兰霍姆（Jennifer Granholm）在宣布新设施的新闻发布会上说:“这些中心将帮助我们证明这种潜在的改变游戏规则的技术。”
胡里奥·弗里德曼和其他碳捕集支持者承认，DAC的成本目前很高。卡尔加里大学（University of Calgary）的碳生命周期专家肖恩•麦考伊（Sean McCoy）表示，尽管价格相差很大，但大多数估计表明，目前这种方法移除CO2的成本“每吨超过1000美元”。美国能源部的“碳发射（Carbon Shot）”计划旨在降低各种形式的碳捕集成本，并设定了一个目标，即在10年内将碳封存的价格降至每吨100美元。
胡里奥·弗里德曼说，为了达到这个目标，美国能源部目前在DAC集输站上的35亿美元投资，正是将该技术从研发阶段扩展到最终全面商业部署所需要的。他表示:“这就是压低成本曲线的原因。”他补充说，去年美国国会将一项名为45Q的税收抵免提高到地下封存直接空气捕集的CO2 180美元/吨，这对公司使用这项技术提供了激励。加拿大、欧洲委员会和联合王国最近也宣布了对DAC和其他碳封存方案的财政奖励。
但是，尽管技术的规模化已经降低了从平板电视到太阳能电池板等所有产品的价格，康奈尔大学的生物地球化学家罗伯特·豪沃思（Robert Howarth）表示，他怀疑DAC工厂是否也会出现同样的情况。他说，空气中低浓度的CO2使物理学变得困难。他说:“我怀疑直接的空气捕集真的能把我们带到任何地方。”
然而，Sean McCoy认为，现在花在DAC上的钱在未来仍有可能得到回报。“很明显，事后移除碳比现在减少碳排放要昂贵得多。但我们需要了解这里是否存在学习曲线。”如果是这样，他补充说，现在是时候开始行动了。