據(jù)中新網(wǎng)報道，2022年3月4日，由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所和珠海市福沺能源科技有限公司聯(lián)合開發(fā)的全球首套1000噸/年二氧化碳加氫制汽油中試裝置，近日在山東鄒城工業(yè)園區(qū)開車成功，生產(chǎn)出符合國VI標(biāo)準(zhǔn)的清潔汽油產(chǎn)品。
而且該技術(shù)在上海通過了由中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果評價。評價專家組專家一致認(rèn)為，該技術(shù)成果屬世界首創(chuàng)，整體技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平，同意通過科技成果評價。看到這技術(shù)之后，很多網(wǎng)友興奮不已，中國終于研究出了一項黑科技，未來全球溫室效應(yīng)以及石油短缺等問題都會迎刃而解。溫室效應(yīng)和能源問題一直是困擾全球發(fā)展的一個問題，甚至關(guān)乎著人類未來的發(fā)展。尤其是對于我來說，我國每年消耗的能源非常龐大，而目前我國的石油嚴(yán)重依賴進(jìn)口，比如2021年我國石油進(jìn)口量超過5.1億噸，原油進(jìn)口依賴度達(dá)到70%以上，石油嚴(yán)重依賴進(jìn)口其實存在很多不確定性，萬一某一天被切斷石油運(yùn)輸對國內(nèi)的整體影響是比較大的。 
幾十年來，為了解決能源的問題，包括我國科技人員在內(nèi)，全球科技人員一直在想盡各種方法去解決溫室效應(yīng)和能源問題。但是按照人類目前掌握的技術(shù)，想要完全解決溫室效應(yīng)和能源問題，短期內(nèi)是不可能實現(xiàn)的。從大連化物所介紹的這些技術(shù)來看，如果未來真的能夠量產(chǎn)了，對解決溫室效應(yīng)和能源問題確實會起到很好的作用。 我們先簡單來了解一下這項技術(shù)的基本情況。
實際上這項技術(shù)并不是最近才在研究，早在2017年的時候，大連化物所就開始進(jìn)行研究了。2017年，由大連化物所碳資源小分子與氫能利用創(chuàng)新特區(qū)研究組孫劍、葛慶杰、位健等人組成的研究團(tuán)隊開發(fā)了二氧化碳加氫制汽油技術(shù)，該研究成果發(fā)表在《自然-通訊》(Nature Communications)上，被譽(yù)為“CO2催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的突破性進(jìn)展”，當(dāng)時還被《自然》(Nature)雜志選為研究亮點。 
單純從這點來看，這項技術(shù)還是得到世界權(quán)威雜志認(rèn)可的。根據(jù)大連化物所負(fù)責(zé)人的介紹，這項技術(shù)可實現(xiàn)二氧化碳和氫的轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%，汽油在所有含碳產(chǎn)物中的選擇性優(yōu)于85%，顯著降低了原料氫和二氧化碳的單耗，整體工藝能耗較低，生成的汽油產(chǎn)品環(huán)保清潔，經(jīng)第三方檢測，辛烷值超過90，餾程和組成均符合國VI標(biāo)準(zhǔn)。而大連化物所解決二氧化碳和氫轉(zhuǎn)化成汽油的技術(shù)難題主要是靠一種特殊的催化劑。研究團(tuán)隊設(shè)計了一種高效穩(wěn)定的Na-Fe3O4/HZSM-5多功能復(fù)合催化劑，這種復(fù)合催化劑有三大優(yōu)點。第一個是，在接近工業(yè)生產(chǎn)的條件下，該催化劑實現(xiàn)了甲烷和一氧化碳的低選擇性，烴類產(chǎn)物中汽油餾分烴（C5-C11）的選擇性達(dá)到78%，有利于大規(guī)模生產(chǎn)；第二個是，這種方法生產(chǎn)的汽油排放能滿足環(huán)保要求，汽油餾分主要為高辛烷值的異構(gòu)烷烴和芳烴，基本滿足國V標(biāo)準(zhǔn)對苯、芳烴和烯烴的組成要求；第三個是，這種催化劑具有較好的穩(wěn)定性，可連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)1000小時以上，顯示出潛在的應(yīng)用前景。正因為這種催化劑的優(yōu)越性，所以將它應(yīng)用在二氧化碳和氫轉(zhuǎn)化成汽油上面，可以實現(xiàn)較大規(guī)模的生產(chǎn)。該技術(shù)歷經(jīng)實驗室小試、催化劑噸級放大制備等過程，于2020年在山東鄒城工業(yè)園區(qū)建設(shè)完成了千噸級中試裝置，并陸續(xù)實現(xiàn)了投料試車、正式運(yùn)行以及工業(yè)側(cè)線數(shù)據(jù)優(yōu)化，最終實現(xiàn)了年產(chǎn)1,000萬噸的目標(biāo)，而且未來將朝著萬噸級的目標(biāo)推進(jìn)。 
二氧化碳和氫合成汽油到底是真正的黑科技，還是嘩眾取寵？
過去幾十年人類一直在尋找解決能源的辦法，而且經(jīng)過多年的研究之后，目前確實掌握了一些合成汽油的辦法，比如將煤轉(zhuǎn)化成石油，目前是具有可行性的，我國每年煤制油產(chǎn)量就達(dá)到1,000萬噸左右的規(guī)模。當(dāng)然除了煤制油等一些技術(shù)之外，氫能源最近幾年也越來越得到大家的重視，目前氫能源的應(yīng)用還是比較廣泛的，比如我國已經(jīng)有不少氫能源汽車，這些氫能源汽車主要應(yīng)用在運(yùn)輸領(lǐng)域。只不過目前的氫能汽車制氫，需要到加氫站加氫才可以，而且加氫的成本相對比較高昂，并不具備大范圍推廣的意義。但是前幾年就有一些廠家號稱可以直接把水變氫，也就是給汽車加水，就可以直接生成氫能開在路上。比如之前浙江青年汽車就號稱掌握了水變氫的技術(shù)，當(dāng)時還引起了大家的廣泛關(guān)注，甚至有不少地方拿出大片土地跟他們合作，但后來事實證明，這只不過是一項徹頭徹尾的忽悠技術(shù)而已。 
那二氧化碳和氫制油有沒有可能類似水變氫一樣，其實就是一個忽悠技術(shù)呢？首先可以肯定的是二氧化碳和氫確實可以煉油，這并不是忽悠技術(shù)，但目前這項技術(shù)更多地局限于實驗階段，離量產(chǎn)還有很大的距離，而且即便未來能夠量產(chǎn)了，但是是否具備大規(guī)模推廣還是個問號，這里面最關(guān)鍵的問題就是原料的成本問題。二氧化碳和氫合成汽油最主要的原料就是二氧化碳和氫。這兩樣?xùn)|西在自然界當(dāng)中存量非常龐大，比如空氣當(dāng)中到處都是二氧化碳，很多發(fā)電廠排出來的也是二氧化碳，汽車尾氣排出來的也有二氧化碳。氫那就更不用說了，水就是由氫和氧構(gòu)成，而全球儲量最大的就是水，所以氫可以說是取之不盡用之不絕。但問題是，不論是二氧化碳還是氫的制備成本都是比較高的，雖然空氣當(dāng)中二氧化碳很多，但如何把二氧化碳跟其他物質(zhì)分離出來，得到純正的二氧化碳，這需要花費(fèi)很大的成本。 
氫的制作成本就更加高昂，氫制造過程需要耗費(fèi)大量的能源，這也是為什么目前氫能源沒法得到大范圍推廣的重要原因。
當(dāng)然隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前人類已經(jīng)掌握了大規(guī)模制氫的技術(shù)，而且制氫的成本也在不斷下降，而且現(xiàn)在已經(jīng)有一些國家研發(fā)出利用太陽能大規(guī)模制氫的技術(shù)，如果未來這種技術(shù)能夠得到全面推廣，那獲取廉價的氫氣將變成現(xiàn)實。
但問題來了，假如未來某一天人類真的能夠掌握大規(guī)模低成本制氫的技術(shù)，那完全可以直接用氫能帶動汽車，這樣不用產(chǎn)生二氧化氮，實現(xiàn)0排放，那還有必要多一個步驟把氫和二氧化碳合成汽油嗎？
所以二氧化碳和氫合成汽油這種技術(shù)是否具有現(xiàn)實意義，值得考慮。
來源 | 毒舌財經(jīng)、化工最前沿，“化工707”微信公眾號
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