När jorden fortsätter att värmas upp, så har krav på att dramatiskt minska koldioxidutsläppen för att undvika katastrofala klimatförändringar. Men många experter säger att även om alla utsläpp upphör i morgon, planeten skulle fortsätta att värmas och haven skulle fortsätta att stiga.

En nyckelfråga är att atmosfären fortfarande skulle vara igensatt med 200 års värde av mänskligt producerad koldioxid. "Frågan är, vad gör vi med allt detta överskott av CO2 i atmosfären?" sa Noah Deich, verkställande direktör och medgrundare av det ideella Center for Carbon Removal.

En ny tillämpning av gammal teknik kan vara svaret. "Direct air capture" som tar bort gasen från omgivande luft har varit möjligt sedan 1940-talet, men - till en kostnad som 2011 beräknas vara så mycket som $1, 000 per ton CO2 – det har länge ansetts vara för dyrt för att vara praktiskt.

David Keith, Gordon McKay professor i tillämpad fysik vid Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) och professor i offentlig politik vid Harvard Kennedy School, tror att det kan göras för mycket mindre. Han och hans kollegor uppskattar att deras företag, Carbon Engineering, kunde fånga upp CO2 för mellan 94 och 232 dollar per ton. I journalen Joule , teamet beskrev material- och ingenjörskostnaderna för deras system – första gången kostnaderna för en kommersiell direkt-luftfångstprocess har publicerats.

Tidningen kan få stora konsekvenser för hela branschen.

"Tills nu, i princip ingen i branschen har publicerat ett öppet boknummer som ger trovärdighet att direkt luftinfångning kostar mindre än $500 till $1, 000 per ton som har uppskattats, " sa Deich.

CO2-molekyler utgör bara 0,04 procent av luften – det är en av två, 500 molekyler. Ändå, "Vi behöver enorma volymer av CO2-avlägsnande och för att uppnå det, vi behöver noggrann ekonomisk analys och hårda tekniska data, sa Julio Friedmann, VD för Carbon Wrangler LLC och senior rådgivare på The Global Carbon Capture and Storage Institute. "Det här dokumentet ger den transparensen."

Keith var med och grundade Carbon Engineering 2009, när direkt luftfångst fortfarande låg i utkanten av industriella klimatlösningar. Carbon Engineerings mål är att använda direkt luftavskiljning för att producera koldioxidneutrala bränslen och omvandla kolfri energi till högenergibränslen för fordon som flygplan och pråmar, som är svåra att elektrifiera.

Carbon Engineering-teamets tillvägagångssätt skiljer sig från deras få konkurrenter på området.

"Vi utvecklar inte en i grunden ny produkt eller enhetsdrift, " sa Keith. "Det är designvalet vi gjorde. Vi gör något som aldrig har gjorts förut - kommersiell storskalig luftinfångning - men vi gör det på en grund av teknik som redan finns."

I Carbon Engineering-systemet, ett ombyggt industriellt kyltorn som innehåller en flytande hydroxidlösning fångar upp CO₂ och omvandlar den till karbonat. Karbonatet omvandlas sedan till pellets i utrustning som ursprungligen skapades för att utvinna mineraler i vattenreningsverk. Till sist, kolpelletsen värms upp i en ugn som ursprungligen var utformad för att rosta guld, och omvandlas till ren koldioxidgas, som kan omvandlas till syntetiskt bränsle.

Keiths team arbetade direkt med kommersiella leverantörer av varje del av återanvänd utrustning för att designa tester, ingenjörsändringar, och utveckla kostnadsuppskattningar för att anpassa hårdvaran för en kommersiell direktluftfångstanläggning.

"I en värld efter Parisavtalet, alla har pratat om kolavlägsnande men det mesta av analysen är sekundär litteratur eller politiska perspektiv, ", sa Keith. "Detta är det första papper som uppskattar kostnaden för direkt luftinfångning baserat på en detaljerad teknisk design och kostnadsanalys. Även om osäkerheter, självklart, förbli, det faktum att det kan byggas med hjälp av etablerade processer och leverantörer ger oss förtroende att utveckla industriella anläggningar."

Med den kostnadsfördelningen, direkt luftinfångning – särskilt direkt luftinfångning som kan användas för att tillverka syntetiskt bränsle – kan se mindre exotiskt ut och mer attraktivt för investerare och beslutsfattare.

Dessutom, tekniken är platsoberoende, vilket borde öka dess lockelse, sa Joe Lassiter, pensionerad seniorstipendiat och senator John Heinz professor i ledningspraktik i miljöledning vid Harvard Business School.

"En kommersiell kolavskiljningsanläggning kan finnas var som helst i världen där förnybar energi eller kärnkraft är billig, ", sa Lassiter. "Detta är ett exempel på hur ingenjörskonst och mänskligt skicklighet kan hitta ekonomiskt genomförbara och hållbara lösningar på de problem som samhället står inför."

Hittills, Keith och Carbon Engineering-teamet har samlat in cirka 30 miljoner dollar. Nästa steg är att samla in pengar till en anläggning som kan leverera bränsle till marknaden, vilket är beroende av att hitta en förnybar kraftleverantör som vill leverera kraft med hög kapacitet till ett lågt pris och incitament för bränslen med låga koldioxidutsläpp.

"Jag hoppas att denna tidning kommer att lanseras 1, 000 masterstudenter för att ta reda på hur man skapar en ännu bättre framtid med denna teknik, sa Friedmann.

Den här historien är publicerad med tillstånd av Harvard Gazette, Harvard Universitys officiella tidning. För ytterligare universitetsnyheter, besök Harvard.edu.