2025年负排放地球工程技术展望：揭示下一波碳去除创新。新兴解决方案如何塑造气候行动的未来。

执行摘要：2025年负排放地球工程的现状
市场规模及2030年前的预测
关键技术：直接空气捕集、BECCS、海洋碱度等
领先企业和行业倡议（例如：climeworks.com、carbonengineering.com、globalccsinstitute.com）
政策、法规和国际合作
投资趋势和融资环境
部署挑战：可扩展性、成本和基础设施
环境和社会影响：风险与机遇
案例研究：商业项目和试点计划
未来展望：创新管道和市场加速至2030年
来源与参考文献

执行摘要：2025年负排放地球工程的现状

到2025年，负排放地球工程技术——旨在主动从大气中去除二氧化碳和其他温室气体的方法——正处于发展和部署的关键阶段。这些技术越来越被视为减排策略的重要补充，特别是随着全球气候目标变得越来越雄心勃勃，以及限制升温至1.5°C的窗口逐渐缩小。该行业的特点是快速创新、大量资本流入以及大型示范项目的出现，尽管商业可行性和可扩展性仍然是关键挑战。

直接空气捕集（DAC）是2025年最成熟和最显著的负排放技术。Climeworks和Carbon Engineering等公司在欧洲和北美分别拥有运营工厂，年捕集能力从几千到数万吨二氧化碳不等。Climeworks在冰岛扩展了其Orca和Mammoth设施，利用可再生地热能进行二氧化碳捕集和永久矿化于玄武岩中。与此同时，Carbon Engineering正与能源和基础设施公司合作推进大规模项目，计划在未来几年内实现百万吨的年捕集率。

生物能与碳捕集与储存（BECCS）也在进展中，特别是在电力和工业领域。英国的Drax集团继续对其生物质发电站进行碳捕集技术的改造，目标是在商业规模上实现负排放。该公司的路线图包括到2020年代末每年捕集和储存多达800万吨二氧化碳，这取决于支持性政策框架和基础设施的发展。

新兴方法如海洋碳去除和增强风化正从试点阶段转向示范阶段。像Running Tide这样的组织正在部署海洋碱度增强和生物质沉降项目，而其他组织则在工业规模上测试矿化过程。然而，这些方法面临着监管、监测和生态影响的不确定性，这可能会影响它们在未来几年的发展轨迹。

负排放地球工程的短期展望持谨慎乐观态度。主要经济体正在将碳去除目标纳入气候政策，志愿碳市场也开始承认高质量的碳去除。然而，该行业的增长受到高成本、能源需求以及对强有力的测量、报告和验证标准的需求的限制。持续的公共和私人投资，以及国际合作，将对到2030年及以后将这些技术扩展到气候相关水平至关重要。

市场规模及2030年前的预测

负排放地球工程技术的市场——涵盖直接空气捕集（DAC）、生物能与碳捕集与储存（BECCS）、增强风化和海洋碳去除——预计将在2030年前实现显著增长。截至2025年，该行业仍处于初创阶段，但正在迅速扩展，受到日益严格的气候目标、政府激励措施和企业净零承诺的推动。

直接空气捕集（DAC）目前是最具商业先进性的负排放技术。领先公司如Climeworks和Carbon Engineering拥有运营工厂，Climeworks最近在冰岛启用了其“Mammoth”设施，目标年捕集能力为36,000吨二氧化碳。Carbon Engineering正与合作伙伴合作，在北美开发大规模DAC项目，目标是在2020年代末实现百万吨的年捕集能力。到2023年，全球已安装的DAC容量仍低于0.1百万吨每年，预计到2027年将超过500万吨，并可能在2030年达到6000万到1亿吨，前提是政策支持和项目融资到位。

生物能与碳捕集与储存（BECCS）也在进展中，特别是在电力和工业领域。英国的Drax集团正在推进对其生物质发电机组的碳捕集改造，目标是在2030年前实现每年800万吨的负排放。在美国，Archer Daniels Midland Company运营着全球最大的BECCS设施之一，每年从乙醇生产中捕集超过100万吨的二氧化碳。随着更多项目从试点转向商业规模，全球BECCS市场预计将扩大，累计容量到2030年可能达到5000万到1亿吨每年。

新兴方法如增强风化和海洋碳去除仍处于商业化的早期阶段。像Heirloom Carbon Technologies和Project Vesta的公司正在试点矿化和沿海增强风化，预计在本十年的后半段进行示范项目。虽然这些技术目前对总负排放的贡献微乎其微，但如果技术和监管障碍得到解决，它们的市场份额可能会迅速增长。

总体而言，负排放地球工程市场预计将从2025年的几亿美元增长到2030年的数十亿美元，累计去除能力可能超过每年1.5亿吨二氧化碳。这一展望取决于持续的政策动力、碳定价以及强有力的碳去除市场的出现，以及技术提供者安全和经济有效地扩大规模的能力。

关键技术：直接空气捕集、BECCS、海洋碱度等

负排放地球工程技术正在迅速发展，因为应对大气中二氧化碳浓度的紧迫性日益增强。截至2025年，几种关键方法正在部署和扩展，已有大量投资和试点项目在进行中。最显著的技术包括直接空气捕集（DAC）、生物能与碳捕集与储存（BECCS）以及海洋碱度增强等海洋方法。

直接空气捕集（DAC）涉及直接从环境空气中提取二氧化碳并将其储存于地下或用于产品。该行业由Climeworks等公司主导，该公司在冰岛运营着全球最大的DAC工厂，Carbon Engineering正在北美开发大型设施。2024年，Climeworks启动了其“Mammoth”工厂，目标年捕集能力为36,000吨二氧化碳，计划在2020年代末扩展到百万吨级别。Carbon Engineering正与合作伙伴合作建造能够每年捕集多达100万吨的工厂，预计首批商业规模设施将于2025-2026年投入运营。

生物能与碳捕集与储存（BECCS）结合了生物质能源生产和二氧化碳的捕集与地质储存。英国的Drax集团是这一领域的领先倡导者，运营着全球最大的生物质发电站之一，并试点BECCS技术。到2025年，Drax集团计划在本十年末每年捕集和储存多达800万吨的二氧化碳，初步商业捕集预计将在未来几年内开始。BECCS的可扩展性与可持续的生物质来源和二氧化碳运输和储存基础设施的发展密切相关。

海洋碱度增强是一个新兴领域，旨在通过添加碱性物质来提高海洋吸收大气二氧化碳的能力。像Planetary Technologies和Running Tide等公司正在北美和欧洲进行试点项目。Planetary Technologies正在测试向沿海水域添加碱性矿物，而Running Tide则在开放海域部署生物质和矿物以增强碳封存。这些项目处于早期阶段，大规模部署依赖于监管批准和进一步的环境影响评估。

其他负排放方法，如增强风化和矿化也在推进中，像Heirloom Carbon Technologies和Charm Industrial的公司正在试点创新方法以加速自然碳去除过程。2025年及以后的展望以快速的技术迭代、公共和私人投资的增加以及对强有力的监测、报告和验证的日益重视为特征，以确保负排放的持久性和安全性。

领先企业和行业倡议（例如：climeworks.com、carbonengineering.com、globalccsinstitute.com）

负排放地球工程技术的格局正在迅速演变，截至2025年，几家领先企业和行业倡议正在塑造这一领域。这些技术，包括直接空气捕集（DAC）、生物能与碳捕集与储存（BECCS）和矿化，越来越被视为实现净零和净负排放气候目标的减排策略的重要补充。

在最显著的公司中，Climeworks已确立其作为DAC全球领导者的地位。总部位于瑞士的Climeworks在冰岛运营着全球最大的商业DAC设施“Orca”，并正在扩大其“Mammoth”工厂，目标是在未来几年内实现多百万吨的年二氧化碳去除能力。该公司的模块化技术捕集大气中的二氧化碳，然后通过与当地储存提供商的矿化合作将其永久储存于地下。Climeworks已与包括微软和Stripe在内的主要企业签署了长期的购买协议，表明对高质量碳去除的企业需求日益增长。

另一家关键参与者是位于加拿大的Carbon Engineering，该公司开发了一种基于液体溶剂的DAC工艺。该公司正与1PointFive（西方石油的子公司）等合作伙伴合作，在美国建造大型DAC设施，首个商业工厂位于德克萨斯州，目标年捕集能力可达50万吨二氧化碳。Carbon Engineering的技术旨在用于永久的地质储存和合成燃料的利用，拓宽了其市场应用。

全球CCS研究所作为一个行业机构发挥着关键作用，跟踪和支持全球碳捕集与储存（CCS）项目的部署。截至2025年，该研究所报告称正在开发的CCS设施数量创下新高，其中相当大一部分专门用于负排放应用，包括BECCS和DAC。他们的数据突显了投资和政策支持的激增，特别是在北美和欧洲，那里的监管框架和激励措施正在加速项目管道的进展。

其他显著的倡议包括Heirloom，专注于增强矿化以去除二氧化碳，以及CarbonCure Technologies，后者将二氧化碳整合到混凝土生产中，提供可扩展的永久碳封存途径。这些公司吸引了大量风险资本，并与建筑和工业部门建立合作关系，以扩大部署。

展望未来，负排放地球工程技术的前景标志着快速的产能扩张、公共和私人投资的增加，以及在国家和企业气候战略中日益整合。行业的领先企业预计将继续扩大运营，降低成本，并建立强有力的监测和验证标准，以确保碳去除的持久性和完整性。

政策、法规和国际合作

负排放地球工程技术的政策和监管环境正在迅速演变，随着各国和国际机构认识到应对剩余温室气体排放的紧迫性。到2025年，重点在于建立强有力的框架，以管理直接空气捕集（DAC）、生物能与碳捕集与储存（BECCS）和增强矿化等技术的部署、监测和验证。

在国际层面，联合国气候变化框架公约（UNFCCC）继续在塑造负排放讨论中发挥中心作用。2023年巴黎协定下的全球盘点强调了扩大碳去除以实现净零目标的必要性，促使各国在其更新的国家自主贡献（NDCs）中纳入负排放战略。气候变化政府间专门委员会（IPCC）也在其第六次评估报告中强调了负排放的重要性，强化了协调全球行动的必要性。

到2025年，多个国家正在推进国家政策，以支持负排放技术的开发和部署。美国通过能源部扩大了对大型DAC中心的资金支持，像Climeworks和Carbon Engineering等公司参与了联邦支持的项目。欧盟正在实施碳去除认证框架，旨在标准化成员国间碳去除的测量和报告。该框架预计将促进跨境合作和受监管的碳去除市场的创建。

国际合作在多方利益相关者倡议中也很明显，例如“使命创新碳二氧化碳去除（CDR）使命”，该使命汇集了政府、行业领袖和研究机构，以加速负排放技术的商业化。像Climeworks，瑞士DAC先锋，以及Carbon Engineering，加拿大创新者，积极参与这些努力，与公共机构合作扩大基础设施并降低成本。

监管挑战仍然存在，特别是关于长期监测和储存碳的责任，以及大规模部署的潜在环境和社会影响。政策制定者越来越关注开发透明的会计系统，确保负排放是额外的、可验证的，并且不会削弱减排努力。接下来的几年将对建立国际标准和治理机制至关重要，以支持负排放地球工程技术的负责任和公平部署。

投资趋势和融资环境

负排放地球工程技术的投资环境正经历显著的动力，因为应对气候变化的紧迫性日益增强。到2025年，公共和私人部门正在扩大对直接空气捕集（DAC）、生物能与碳捕集与储存（BECCS）、增强风化和海洋碳去除等解决方案的资金支持。这一激增受到日益严格的监管框架、净零承诺以及对仅通过减排无法满足全球气候目标的认识的推动。

直接空气捕集仍然是投资的焦点。瑞士DAC先锋Climeworks吸引了大量资金，包括在2022年进行的6.5亿美元股权融资，并继续扩展其在冰岛的Orca和Mammoth工厂。该公司的商业模式包括与主要企业签署长期碳去除购买协议，为项目开发者提供收入确定性。同样，位于加拿大的Carbon Engineering正在北美推进大规模DAC项目，得到了能源和基础设施公司的合作支持。在美国，Heirloom Carbon Technologies和Global Thermostat正在扩大试点和商业设施，利用风险资本和政府补助。

政府资金也在加速。美国能源部于2021年启动的碳负排放计划正在向负排放技术的研究、示范和部署投入数十亿美元。2022年《通货膨胀削减法》增加了碳捕集的45Q税收抵免，使大型项目的财务可行性提高。欧盟的创新基金和英国的净零创新组合也在支持示范项目和早期商业化。

生物能与碳捕集与储存（BECCS）正吸引主要能源公司的投资。英国的Drax集团正在推进其在北约克郡的BECCS计划，目标是在2030年前成为一家碳负排放公司。该公司已获得政府支持，并寻求私人投资以扩大运营。在瑞典，Preem正在其炼油厂试点BECCS，得到了国家气候基金的支持。

风险资本和企业买家在该领域的活跃程度日益增加。科技巨头和金融机构正在签署多年碳去除购买协议，为项目开发者提供收入确定性。碳去除市场和认证标准的出现进一步推动了投资，通过提高透明度和问责制。

展望未来，负排放地球工程技术的融资环境预计将多样化，混合融资模型、绿色债券和公私合营伙伴关系将发挥更大作用。随着监管透明度的提高和早期项目的可行性展示，资本流入可能加速，为该行业在2020年代后期的快速增长奠定基础。

部署挑战：可扩展性、成本和基础设施

负排放地球工程技术的部署——如直接空气捕集（DAC）、生物能与碳捕集与储存（BECCS）和增强矿化——面临着可扩展性、成本和基础设施方面的重大挑战，特别是随着该行业进入2025年及其后的几年。

可扩展性仍然是一个核心障碍。尽管试点和示范项目数量激增，但转向千万吨级别的碳去除仍然令人生畏。例如，来自瑞士的领先DAC公司Climeworks在欧洲拥有运营工厂，并正在建设更大的设施，如位于冰岛的Mammoth工厂，目标年捕集能力为数万吨。然而，为了满足全球气候目标，世界需要到2050年每年去除数十亿吨的二氧化碳——这一规模当前的部署远未达到。同样，来自加拿大的Carbon Engineering正在北美推进商业规模的DAC项目，但与所需的规模相比，这些项目仍处于早期阶段。

成本是另一个主要障碍。截至2025年，DAC的成本仍然很高，估计每吨捕集的二氧化碳成本在600到1000美元之间，尽管像Climeworks和Carbon Engineering等公司正通过技术改进和规模经济来降低成本。BECCS项目，如Drax集团在英国试点的项目，也面临高资本和运营成本，特别是在整合生物质供应链和碳储存基础设施时。这些技术的经济可行性进一步受到不确定的政策激励和碳定价机制的影响，这些机制在大多数地区仍在发展中。

基础设施的发展是一个关键但常常被忽视的挑战。大规模部署负排放技术需要广泛的二氧化碳运输和储存基础设施。例如，管道和地质储存地点的建设对DAC和BECCS都至关重要。像西方石油这样的公司正在美国投资于二氧化碳封存中心，但许可、公众接受度和监管框架仍然是重大障碍。此外，低碳能源的供应是这些技术气候有效性的先决条件，因为高能耗如果未能可持续来源，可能会抵消捕集的排放。

展望未来几年，该行业预计将逐步取得进展，更多的示范工厂、增加的投资以及逐步出现的支持基础设施。然而，如果没有实质性的政策支持、成本降低和协调的基础设施规划，通往大规模经济可行的负排放之路仍然充满挑战。

负排放地球工程技术——如直接空气捕集（DAC）、生物能与碳捕集与储存（BECCS）和增强风化——越来越被视为全球实现净零排放的重要工具。截至2025年，这些技术正从试点阶段转向早期商业部署，对环境和社会系统产生重大影响。

在环境方面，最成熟的负排放技术是DAC。像Climeworks和Carbon Engineering等公司在欧洲和北美分别拥有运营工厂，Climeworks在冰岛的“Mammoth”设施目标是每年捕集多达36,000吨的二氧化碳。这些项目展示了大规模大气二氧化碳去除的技术可行性，但也凸显了高能耗和需要可靠、长期二氧化碳储存等挑战。环境风险包括潜在的土地利用变化、水资源消耗以及与建设和运营这些设施相关的生命周期排放。

BECCS项目也在推进中，特别是在美国和斯堪的纳维亚。例如，英国的Drax集团在其生物质发电站试点BECCS，目标是在2020年代末每年去除数百万吨二氧化碳。然而，BECCS引发了对土地竞争、生物多样性影响和粮食安全的担忧，因为大规模的生物质种植可能会取代其他土地用途。BECCS的环境机遇在于其在提供负排放的同时能够产生可再生能源，但前提是实施强有力的可持续性标准。

在社会层面，负排放技术的部署既带来了风险，也带来了机遇。一方面，这些项目可以在工程、建设和运营等领域创造技术性工作，特别是在向可再生能源过渡的地区。例如，Climeworks和Carbon Engineering都强调了其项目对劳动力发展的重要性。另一方面，公众接受度的担忧，尤其是关于大型设施的选址和二氧化碳储存的长期安全性。透明的利益相关者参与和公平的利益共享将对解决这些问题至关重要。

展望未来几年，负排放地球工程技术的前景持谨慎乐观态度。预计该行业将快速扩展，政府激励措施、企业净零承诺和新兴的碳去除市场将推动其发展。然而，环境和社会影响将取决于项目设计的谨慎性、强有力的监测和包容性的治理框架。风险与机遇之间的平衡将塑造这些技术在未来十年全球气候战略中的角色。

案例研究：商业项目和试点计划

负排放地球工程技术的格局正在迅速演变，多个商业项目和试点计划展示了二氧化碳去除（CDR）解决方案的可行性和可扩展性。截至2025年，最显著的方法包括直接空气捕集（DAC）、生物能与碳捕集与储存（BECCS）、增强风化和海洋封存。这些倡议受到私人部门投资、政府支持和国际气候承诺的推动。

直接空气捕集已经成为领先技术，像Climeworks和Carbon Engineering等公司正在运营一些全球最大的商业DAC设施。Climeworks在冰岛的Orca和Mammoth工厂以其模块化设计和与可再生能源源的整合而闻名，旨在将捕集的二氧化碳永久储存于玄武岩地层中。在北美，Carbon Engineering正与能源和基础设施公司合作推进大规模DAC项目，目标是在未来几年内实现百万吨的年去除能力。

生物能与碳捕集与储存（BECCS）在电力和工业部门也获得了关注。位于英国的Drax集团正在其生物质发电站试点BECCS，志在成为全球首个碳负排放发电厂。该公司目标是在2020年代末每年捕集和储存多达800万吨的二氧化碳，这取决于监管和财务支持。

增强风化通过加速矿物碳化的自然过程正在被公司如Heirloom和Project Vesta进行试点测试。Heirloom利用石灰石捕集大气中的二氧化碳，而Project Vesta正在沿海沙滩进行橄榄石砂的田野试验，以评估碳封存率和生态影响。

海洋碳去除是另一个前沿，Running Tide正在部署使用生物质和矿化来增强海洋碱度和封存碳的试点项目。这些项目正在密切监测以确保环境安全和储存的持久性。

展望未来，预计未来几年将会显著扩大这些技术，受到政策激励、志愿碳市场和企业净零承诺的推动。这些案例研究的成功将对负排放地球工程在实现全球气候目标中的作用至关重要。

未来展望：创新管道和市场加速至2030年

负排放地球工程技术的格局预计将在2025年及本十年的后半段实现显著演变，受到紧迫气候目标和日益增加的政策支持的推动。该行业涵盖多种方法，包括直接空气捕集（DAC）、生物能与碳捕集与储存（BECCS）、增强风化和海洋碳去除。截至2025年，创新管道由少数先锋公司和财团主导，多个大型示范项目要么已投入运营，要么处于先进开发阶段。

直接空气捕集仍然是最具商业先进性的负排放技术。总部位于瑞士的Climeworks AG已扩展其模块化DAC工厂，其在冰岛的“Mammoth”设施目标年捕集能力为36,000吨二氧化碳。该公司已宣布计划在2020年代末扩展到百万吨级别的设施，借助与碳储存提供商和碳去除信用的企业买家的合作。类似地，加拿大的Carbon Engineering Ltd.正在推进北美的大规模DAC项目，目标是建设能够每年捕集多达100万吨二氧化碳的设施，预计商业运营将在2030年前开始。

在BECCS领域，英国的Drax集团正在推进计划，将其生物质发电站改造为碳捕集技术，目标是在规模上实现负排放。Drax计划在2030年前每年去除多达800万吨的二氧化碳，这取决于监管框架和政府支持。该公司正积极与供应链合作伙伴和政策制定者接洽，以加速部署并确保长期的购买协议。

增强风化涉及将细磨矿物撒布以加速自然碳封存，正从试点阶段向早期商业阶段转变。来自美国的Heirloom Carbon Technologies正在开发工程矿化过程，试点工厂已投入运营，并计划在2020年代末进行商业规模的部署。该公司正与工业合作伙伴合作，将其技术整合到现有基础设施中。

海洋碳去除也在获得关注，像Running Tide Technologies（美国）正在试点基于生物质的海洋封存和矿化项目。这些努力受到监管机构的密切监测，以确保环境安全和可扩展性。

展望未来，负排放地球工程技术的市场加速将取决于技术突破、成本降低、强有力的测量和验证标准以及支持性的政策环境的结合。预计未来几年将会增加投资、新商业模式的出现（如碳去除购买协议），以及负排放纳入国家和企业气候战略。到2030年，该行业的目标是从示范过渡到千万吨级别的影响，将负排放定位为全球脱碳努力的关键支柱。