對于清潔環境而言，回收瓶瓶罐罐，回收舊報紙算是一些簡單舉動。要是收集和重復利用二氧化碳也有這般容易，能將這種化石燃料燃燒產生的溫室氣體變廢為寶就好了。

實際上，目前有些新公司和研究者正在致力于這方面的研究。

比起分設玻璃、鋁和紙張垃圾箱，回收二氧化碳要復雜得多。但許多科學家認為，不僅值得在這上面付出努力，而且這也是一條可持續發展的關鍵途徑。當前氣候變化對地球的威脅如此之大，想要解決這個問題就必須采用“負碳”技術，這意味著要從大氣中吸收溫室氣體并將其投入生產。

從煤廠或煉油廠捕獲二氧化碳并將其存于地下的設想已經獲得了眾多關注。一些試點計劃正在運營和建設中。而對于真正重復利用或回收CO2的設想，關注者卻沒那么多。在科學上，我們早就知道將CO2和水中的氫重新組合制成碳氫化合物（即我們熟悉的燃料，如汽油）是可能的。饒有諷刺性的是，問題在于這一重組過程需要太多的能源。

不過開拓性的研究者和企業家認為，回收CO2制成燃料的技術已經顯露曙光。甚至技術上可以直接從空氣吸收二氧化碳，而不是回收煤廠廢氣。要驅動汽車，用不著再去鉆探石油，只需從稀薄的空氣中吸取成分制成碳氫化合物即可。

碳科學公司CEO拜倫·埃爾頓說，人們將CO2看作討厭的東西，而我們的口號是：把它給我們吧，我們能將它變汽油。

加州大學物理學家彼得·艾森博格也說：“以我之見，閉合碳循環，掌握結合CO2和氫的技術，前景將無限美好。暢想一下吧，未來燃料的主要輸入就是水和CO2。”

當然，地下鉆探的石油蘊含了漫長年代的太陽能，它是通過植物收集，并以有機物質的形式存儲的。經過數百萬年的加熱和施壓，有機物質中的能量不斷蓄積，就形成了碳氫化合物，如石油、天然氣和煤。

如果想要在地上制造碳氫化合物，就不得不提供分離和聚合碳原子和氫原子的能量。美國能源部洛斯阿拉莫斯國家實驗室的技術人員漢斯·齊奧克坦言，“天下沒有免費的午餐。”

“必須有能量輸入，才能再造燃料，”他解釋道。“因為再造過程不可能達到100%的效率，最終輸入的能量會要大于輸出的能量。”考慮到間接創造碳氫化合物的“能源劣勢”，他認為有原油的時候還是直接使用原油制成的液態燃料，對社會才更有意義。“既然自然已經免費為你奉上了這些，為何不用？”

然而，世界原油開采越來越艱難，面對如此窘境，尋找替代方法的時機已然成熟。齊奧克認為回收二氧化碳的研究對實現能源自給是有價值的，不過他警告說，作為減少大氣中二氧化碳含量的一種手段，只有所耗能量不是來自燃燒更多化石燃料，該方法才能真正發揮作用。

這就是美國能源部桑迪亞國家實驗室“從陽光到汽油”計劃的關注焦點，它正在基于匯聚太陽能制造一種高效的化學熱能發動機來驅動燃料生產。

該項目負責人愛倫·斯特切爾說：“所有能量都來自太陽，這也不例外，但我們需要大范圍收集陽光，將其高密度地匯集到一處。人們說陽光是免費的，那沒錯，但收集陽光的收集器并不免費。”

桑迪亞的研究員所開發的太陽能反應堆原型使用巨型鏡陣收集和匯聚陽光為超強光束，并注入反應堆內部的金屬氧化物環。環在陽光驅動下旋轉，可加熱到1400度以上的高溫，隨后再冷卻到1100度以下。接著將這些環曝露于二氧化碳和水中。高溫時，金屬氧化環釋放氧氣；低溫時，環從CO2或H2O分子中竊取氧原子。熱化學反應留下了碳分子或氫氣（其混合物通常稱為“合成氣”），這便是碳氫化合物燃料的結構單元。

斯特切爾介紹，太陽能收集器占地約20平米，反應堆有啤酒桶大小，如果每天產油100萬桶，則需要121400公頃的鏡面用來收集陽光。（全球目前液態燃料日消耗量為8600萬桶。）

硬件的耐久性目前還是個問題，研究者正持續工作，讓該系統變得盡可能高效，使之能夠成功商業化并大規模應用。

碳科學公司則致力于收集后處理：將碳轉化為燃料。使用該公司專門開發的金屬催化劑，可將CO2和天然氣結合。現在，該公司已經成功地將CO2與甲烷混合制成可轉化為普通燃料的合成氣。將合成氣轉化成交通燃料已是成熟技術，不過碳科學公司的加工過程是一種革新，它生產燃料時不會再排放CO2到大氣中。這不但節約了成本，而且有利于保障能源安全。

值得注意的是，在這一革新過程中，天然氣提供了燃料中的部分碳氫化合物。其他公司致力于讓這個過程中產生的碳氫化合物全部來自于CO2。英國的空氣能源合成公司就用CO2和風能生產航空燃料，在概念演示中，初始日產量為1升。

盡管面臨著艱巨挑戰，研究卻是至關重要的。“碳捕獲和利用”可以克服“碳捕獲和存儲”的諸多缺陷，如難以找到足夠的地下存儲空間、泄露風險、長期責任問題及公眾接受度問題。而且，利用它創造價值也有助于補償碳捕獲的開銷。

通過碳回收制造液態燃料對于社會的可持續發展也具有重大意義，它有助于降低對石油的依賴。盡管電動汽車取得了很大成功，但電池不能滿足航空和長距離交通燃料的需要。

總而言之，依靠CO2實現“反向燃燒”和“閉合循環”的效益是無比誘人的。由此，我們既可以生產像汽油一樣的燃料，同時又能保護現有的基礎設施。