人类将越来越多的二氧化碳排放到大气中，从而导致气候变化。有不少个人、组织和政府机构正在努力阻止温室气体排放。另外还存在一条平行而互补的轨道：从空气中清除掉多余的气体。
植树是其中一种很好的方法。另一个办法是人为地从大气中提取二氧化碳，并加以利用。
芬兰国家技术研究中心VTT的研究小组组长亚奈·卡基（Janne Kärki）说：“捕获的碳可以用来做很多事情。基本上，你可以怎样利用石油，也就可以怎样利用二氧化碳和氢气。”
将CO2用于正途
Solein和Power-to-X工艺可以通过使用清洁能源（例如芬兰北部Vatunki的这些风车）实现碳中和。
Seppo Hyvönen/Lehtikuva
“在芬兰，我们有许多项目致力于捕获和利用碳，例如用来制造燃料和化学品。”卡基说，“幸运的是，芬兰有很多清洁的水和风资源，这有利于氢气生产，对有意与其他部门合作的产业而言也提供了良好的条件。”
在介绍这种看似神奇的“凭空”制造食物和能源的方法之前，值得一提的是另外几个正在芬兰酝酿的想法，这些方法都可以长时间地从大气中提取二氧化碳。
“锁定在混凝土中的碳可以被封存几个世纪之久。”卡基说，“另一个例子是芬兰公司Finnfoam。他们已经用捕获的碳开发出了绝缘材料，寿命可达70年。”
不过，大多数的设想都是碳中和的，也就是说既不增加也不减少大气中的二氧化碳。碳中和是应对气候变化的一个重要目标。
目前正引起国际关注的一个碳中和设想是用二氧化碳制造合成燃料；另一个设想是用二氧化碳制造食物。
双向电流
Power-to-X利用二氧化碳生产可以取代化石燃料的燃料。左图中，化石燃料被开采出来，增加了大气中的二氧化碳水平。右图是化石燃料留在地下的未来情境。 插图提供：瓦锡兰公司
一种被称为Power-to-X（有时也写成“Power2X”或“P2X”）的工艺将多余的太阳能或风能等电力转化为一种可供以后使用的形式——合成燃料。先用电解法将水——H2O——分解成氢气和氧气。接下来，将氢气与从空气中或工业过程中捕获的二氧化碳结合起来，制造出可用于汽车、飞机或船舶的燃料。为了让这种燃料成为气候友好型的，该工艺使用了可再生能源。
拉彭兰塔—拉赫蒂科技大学（LUT）、芬兰能源公司St1和芬兰能源相关技术制造商瓦锡兰公司（Wärtsilä）发表了一份关于Power-to-X解决方案的新闻稿，指出这种方案可以帮助芬兰达成到2035年实现碳中和的目标。LUT能源系统学院院长亚尔莫·帕塔宁（Jarmo Partanen）表示：“通过回收大气中的二氧化碳，我们将可减少从地下开采化石石油。”
按这种设想，虽然烧的是燃料，但它不是化石燃料，而是以碳中和的方式生产的，而地下的石油储藏原封未动。这是朝正确方向迈出的一步。
养殖蛋白粉
Solar Foods是从VTT和LUT的一个名为Neo-Carbon的联合研究项目完成之后诞生出来的，该项目的原型被安装在一个海运集装箱中，展示了所需空间之小。
摄影：Teemu Leinonen/LUT
Solar Foods（太阳能食品）是一家从VTT和LUT的研究中诞生出来的芬兰公司。这家公司最初试图制造合成油，但研究者很快就意识到该工艺中的微生物残留物是可食用的，而且富含蛋白质。
微生物被喂食二氧化碳和营养物质，如氮、钙、磷和钾。这些微生物就像做面包或酿啤酒时用的酵母一样发酵。之后这些微生物被晒干，制成粉末。
“它们什么味道也没有，这很好。”Solar Foods公司的CEO帕西·瓦尼卡（Pasi Vainikka）说，“豌豆蛋白的味道很难吃，它被用于生产一些肉类替代品。使用豌豆蛋白的公司需要一个巨大的工业流程来掩盖其味道。我们就省去这麻烦了。”
Solar Foods公司估计，全球25%的温室气体排放可追溯到食品生产，包括农业和食品工业。据瓦尼卡说，这意味着即使全世界完全改用可再生能源，我们仍需要采取行动来减少与食品有关的排放。
即将摆上餐桌
“我要一杯二氧化碳冰沙，上面放上新鲜的覆盆子。”Solein是一种用二氧化碳制成的蛋白质粉末，可以用在消费者熟悉的食品当中。
照片提供：Solar Foods
Solar Foods生产的蛋白质产品solein可被用作现有食品的成分，如饮料、谷物或通心面。它还可被用于不断增长的肉类替代品和乳制品替代品行业。它有可能被应用于宇航员在长期任务中的部分饮食。
“制造一公斤solein细胞需要大约25到30千瓦时的可再生电力和两公斤的二氧化碳。”瓦尼卡说，“这些天然生物体大约含有65%的蛋白质、25%的碳水化合物和膳食纤维，以及10%的脂肪。Solein可以代替人们从肉类中获得的营养。随着我们产量的提高，价格应可低于动物蛋白质。”
生产solein需要的空间只相当于农场或温室的一个零头。前期系统的原型可以装入一个集装箱，每天能生产一公斤蛋白质。
Solein的生产也不使用化肥，只需要少量的水，这些水之后将在生产系统中循环使用。如果考虑产出的蛋白质与消耗的资源之比，solein完胜大豆粉等选项。由于减少了对农业用地的需求，solein甚至可以做到负碳。考虑到资源的使用，Solar Foods公司表示solein的排放数据优于植物10倍，优于肉类100倍。
截至本文撰稿时，Solar Foods已获得了约3500万欧元的筹资。公司正在加紧生产，并计划于2022年初在一些领先市场的食品店推出其产品。欧盟的食品审批流程比某些国家要长，应该在2023年能看到solein产品上架销售。
“我们不指望消费者会改变。”瓦尼卡说，“新产品与你今天能买到的产品将是几乎一样的。但是口味会跟着每一代人变化。也许我们的孙子辈会习惯于吃实验室里种植出来的培养肉。当他们想到我们这代人为了吃肉还不得不杀生，可能会很震惊。”
撰稿：David J. Cord，2021年6月
