变废为宝：20吨二氧化碳做1克拉钻石

拜登政府上台后，白宫对对气候变化的关注，使一个新的气候解决方案得到了更多行业的注意：直接从空气中去除二氧化碳。此前，这个方案被人们诟病已久，因为大家认为它弊大于利。

从大气中捕获二氧化碳，在它造成气候变暖之前，将其封存在有价值的产品中——这是一个很诱人的营销策略，对于一个销售“永恒”珍贵物品的行业来说尤其如此。

全球钻石贸易，就是这样一种行业。

钻石行业由价值大约760亿美元的宝石公司组成。这个行业见证了人类150年的动荡历史，其间充斥着有关环境破坏与剥削工人的指控。

现在，有两家公司正在出售用地球大气中的二氧化碳制成的钻石。

他们的营销方式也很抢眼。纽约一家公司Aether的创始人兼首席执行官Ryan Shearman在接受Vogue杂志采访时指出：每制造1克拉钻石可以去除20吨二氧化碳，这比普通人一年产生的二氧化碳排放量还要多。

Shearman指出，购买一颗2克拉的钻石，“基本上抵消了普通人在两年半的时间里产生的二氧化碳。”

在岩石中形成天然钻石可能需要长达10亿年的时间。但正如Shearman在接受E&E News采访时解释的那样，他们开发了一种能在实验室内用四周时间批量制造钻石的工艺，该工艺正在申请专利。

与其他实验室制造的钻石不同，他们的工艺从空气中提取的二氧化碳开始。二氧化碳气体在高压和极高温度下会发生一种化学反应，而这一切都是由太阳能、风能或水力发电驱动的。

或者，就如Shearman所说的那样，“我们正致力于前所未有的现代冶金术，即将空气污染物变成宝石。”

自今年年初以来，Aether公司一直在出售这样的钻石首饰，从7000美元的戒指到40000美元左右的耳环。

“现在有很多人想买，在候补名单上排队，”他说。

Aether公司有个竞争对手，是一家名为Skydiamond的英国公司，由企业家、环保主义者Dale Vince创立。Vince说，他花了5年时间研究如何制造世界上第一批“零影响钻石”（zero-impact diamonds）。

Vince经常抨击传统钻石行业，并指出行业内曾有过雇佣童工和低薪女性的历史。他还指出，钻石开采让地球伤痕累累，还对野生动物造成了损害。他认为，监管的缺失助长了非洲的内乱，因为一些内战是由走私钻石的贸易资助的内战——这些钻石也被称为“血钻”（blood diamonds）或“冲突钻石”（conflict diamonds）。

这样的指控可能会让人感到震惊，但在天然钻石行业，血钻的内幕流传已久。

金伯利大洞

传统钻石产业始于1871年的南非金伯利，当时有人在附近农场的岩石中发现了一颗宝石，由此引发了一场“钻石热潮”（diamond rush）。19世纪80年代，金伯利吸引了一众企业家的到来。据历史学家称，同期到来的还有50000名矿工，包括妇女和儿童。他们中的绝大多数都是黑人，收入微薄，缺乏经验。

他们住在狭小的宿舍，被派去用铲子和镐头手动挖掘，挖出了后人口中的“金伯利大洞”（the Big Hole）。它占地255亩、深约241米，大得可以从太空中看到，其中的矿产丰富到可以生产1360万克拉的钻石（一克拉约重0.2克）。

钻石大厂戴比尔斯（De Beers）便是从这里诞生，并发展成为全球垄断企业。它曾经控制了全球约80%~85%的钻石市场。这家钻石企业带来的负面影响包括采矿事故，也包括在金伯利地区广泛流行的肺炎、肺结核及其他疾病，据估计，这些疾病在最初5年里导致了5000人死亡。

后来，地质学家对金伯利的这个大洞进行了勘探，并得出结论：在人们发现这个地方之前，地下深处火山喷发产生的蒸汽、碎片和压力形成了细长的管道，称为“金伯利岩管”（岩管）。岩浆中的二氧化碳通过这些管道逸出，被该地区独有的岩石吸收，并在数百万年的时间里形成了钻石。

1954年，美国化学家Tracy Hall发明了一种天然钻石的替代品：第一颗在实验室里制造的钻石。他在通用电气公司工作期间，利用反应器结合压力机对粉末状的碳进行高温高压处理。

结果在几周内，他就制造出了钻石晶体。这个成果最终催生了一个新的行业，行业中有两种方法可以制造“实验室钻石”，两者都需要消耗大量的能量。

据估计，人造钻石的全球市场价值2.8亿美元，比“天然钻石”产业的规模小得多，但它因为创造了行业竞争以及向天然钻石产业施加道德压力而受到赞誉。

2000年，行业协会联盟在金伯利举行了为期两天的历史性会议，会议地点靠近著名的金伯利大洞。他们同意建立一套道德标准，其中包括人权、劳工和环境相关法规。一个名为世界钻石理事会（World Diamond Council）的行业监督机构成立了。

这个所谓的“金伯利进程”得到了联合国的认可，并得到了来自77个国家的公司的认可。根据钻石行业的数据，目前世界上99.8%的钻石被认证为“无冲突”（conflict-free）钻石。

但在2021年6月，即将离任的世界钻石理事会主席Stephane Fischler发表演讲，指出一些国家没有正确执行“金伯利进程”。

他明确表示：“长期以来，许多人只把钻石开采国当成矿产资源丰富的地方，而忽略了这些国家的人民和社区。”

“这种‘抢夺致富’（grab and get rich）的心态必须改变，”他补充道。“我们必须找到一种方法，将经济回报与基层社区积极联系起来，确保他们真正受益于他们拥有的自然资源。”

“耀而不灼”

这些担忧为人工钻石带来了营销机会，它们闪耀着解决气候变化问题的光芒。

Aether公司首席执行官Shearman在接受E&E News采访时表示：“钻石市场鱼龙混杂，人们很难弄清钻石的来源。”

“（天然钻石）行业面临的主要挑战是，我们的钻石制造过程完全规避了不明来源的风险，我们直接从空气中获取碳。”他说。

Shearman的竞争对手、Skydiamond公司的Vince在他的广告中这样总结：“所有的珠宝只有闪耀……没有疼痛。”

Climeworks是一间总部位于苏黎世的公司，他们利用一个小镇的焚烧炉的废热从空气中提取二氧化碳，该公司表示向Aether公司出售一部分二氧化碳。

根据Shearman的说法，他们先将二氧化碳送往欧洲转化为甲烷，而后将甲烷送往位于芝加哥的反应器。在那里，可再生能源提供的压力和热量可以将甲烷最终转化为钻石。

Climeworks一直在接受各种来源的二氧化碳捐赠，收费将二氧化碳注入冰岛一家发电厂附近的岩层中。一旦进入地下，气体就会与水混合，两年后就能变成石头。该公司正在建造一个名为Orca的试点工厂，预计每年可掩埋4000吨二氧化碳。

到目前为止，来自52个国家的3000多家公司和个人已经捐款，以换取他们已将二氧化碳永久储存在地下的证明（引自Climatewire，2021年1月5日）。

2021年1月，引领全球钻石业务爆炸式增长的戴比尔斯公司在《纽约时报》上发布了大量广告，表明其可能会通过采用12个新的可持续发展和道德目标，来“重置”钻石行业。

目标之一就是捕获更多的二氧化碳。

戴比尔斯有一个名为“碳库”的新项目，该项目将利用其在金伯利周围拥有的大量岩石来储存二氧化碳。这家公司的规模仍然很大，但已经不再是以前的垄断企业。它成立了一个新的小组，研究如何使用“物理、化学和生物方法来加速”岩石的形成过程，以此产生“行业影响”。

戴比尔斯公司负责该项目的高级地球化学家Alison Shaw在一则广告中解释说，该项目目前正在进行现场实验。

她说，储存碳的森林可能会被野火烧尽，截留碳的地下水库可能会泄漏。但“我们知道，碳酸盐矿物在数十万年内都是稳定的。”

原文链接：https://www.scientificamerican.com/article/modern-alchemists-turn-airborne-co2-into-diamonds/