英國(guó)金融時(shí)報(bào)網(wǎng)27日發(fā)表環(huán)境“中外對(duì)話(huà)”研究員馮灝撰寫(xiě)的題為《把二氧化碳變成汽油，靠譜嗎?》的文章。文章說(shuō)，中國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了二氧化碳加氫制汽油轉(zhuǎn)化效率的突破，它有多大應(yīng)用前景?對(duì)氣候變化又意味著什么?

理論上每年需要減少約420億噸二氧化碳才能阻止氣候繼續(xù)惡化，除了直接減排，對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用也一直是關(guān)注的熱點(diǎn)。但目前碳捕集與利用技術(shù)對(duì)于減緩氣候變化的貢獻(xiàn)率難以超過(guò)1%，可謂杯水車(chē)薪。

中國(guó)科學(xué)家近期發(fā)表的一項(xiàng)把二氧化碳轉(zhuǎn)化為汽油的新研究引起了廣泛關(guān)注。中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所葛慶杰、孫劍團(tuán)隊(duì)通過(guò)設(shè)計(jì)一種新型多功能復(fù)合催化劑，實(shí)現(xiàn)了率的二氧化碳加氫直接制取汽油。這一突破性研究于5月發(fā)表在《自然-通訊》雜志上。

之前已有科學(xué)家試圖用二氧化碳與氫分子試制汽油，但此前這一化學(xué)反應(yīng)所得的烴類(lèi)化合物中zui多只有一半是汽油餾分烴，而此次研究設(shè)計(jì)的催化劑在接近工業(yè)生產(chǎn)的條件下將這一比例提高到78%。

研究團(tuán)隊(duì)成員葛慶杰告訴中外對(duì)話(huà)，研究團(tuán)隊(duì)不僅完成了技術(shù)突破，而且采用了接近工業(yè)生產(chǎn)的操作條件和氯化鐵等相對(duì)便宜的催化劑原料。他表示，對(duì)于該技術(shù)研究的工業(yè)化應(yīng)用，團(tuán)隊(duì)還是比較有信心的，但同時(shí)又面臨諸多困難，如原料氣純度要求、汽油品質(zhì)驗(yàn)證及產(chǎn)率進(jìn)一步提高等等，如順利的話(huà)，預(yù)計(jì)5年左右可完成工業(yè)化示范。

用化學(xué)反應(yīng)把二氧化碳直接回收為能源，這無(wú)異于是將自然界耗費(fèi)億萬(wàn)年的化石燃料生成過(guò)程在實(shí)驗(yàn)室里縮短到一瞬間。有這么好的事嗎?

首先，真的可以減碳嗎?

從理論上看，該工藝以二氧化碳作為原料，產(chǎn)物是石油;石油燃燒，回到二氧化碳。過(guò)程本身是碳中和的，并不會(huì)直接減少全過(guò)程的二氧化碳排放。但是，相比開(kāi)采化石能源，這一工藝生成的能源也不會(huì)造成更多二氧化碳從地下進(jìn)入大氣。

而這一技術(shù)可以轉(zhuǎn)化的二氧化碳量級(jí)受制于二氧化碳的獲得渠道。目前二氧化碳的捕集工藝還不能處理空氣中低濃度二氧化碳。葛慶杰也表示，這一過(guò)程適合應(yīng)用于大量集中排放二氧化碳的工業(yè)設(shè)施。

能源轉(zhuǎn)換效率夠高嗎?

從熱量投入角度來(lái)看，一般的二氧化碳活化需要吸收能量，中國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所研究員?姜克雋表示二氧化碳分子因?yàn)樾再|(zhì)穩(wěn)定，對(duì)其活化很難真正實(shí)現(xiàn)小的能源投入獲得大的能源產(chǎn)出。

對(duì)此，葛慶杰解釋說(shuō)，二氧化碳加氫制汽油烴燃料是一放熱過(guò)程，能耗相對(duì)較低。

但是，在化學(xué)反應(yīng)開(kāi)始之前，將原料氣體加溫加壓到所需要的溫度和壓力，仍然是需要能量的，制氫本身更是大量耗能。姜克雋認(rèn)為，如果投入工業(yè)化應(yīng)用，考慮整個(gè)過(guò)程的能量輸入，比如燃燒化石能源的電力供給，再加上能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中的損耗，從能源效率來(lái)講可能是不劃算的。

zui后，經(jīng)濟(jì)上可行嗎?

二氧化碳制汽油要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，zui大的瓶頸還在其經(jīng)濟(jì)性差。

葛慶杰指出，雖然反應(yīng)涉及到的催化劑、工藝和設(shè)備等都非常接近石油化工的目前配置，但是其原料氫氣的成本及來(lái)源是限制該過(guò)程經(jīng)濟(jì)性及應(yīng)用推廣的一個(gè)關(guān)鍵因素。他認(rèn)為這個(gè)工藝適合某些特定的應(yīng)用場(chǎng)景，比如氫氣廉價(jià)、二氧化碳富集的地方。

比如，對(duì)于海上作業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，目前海上工業(yè)設(shè)備大規(guī)模燃燒化石能源，排放出二氧化碳，溶解在海水里，造成海水酸化，嚴(yán)重威脅海洋生物及海洋環(huán)境。通過(guò)電解海水，生成氫氣和氧氣，氧氣可以被運(yùn)用到供給海下人員呼吸，而二氧化碳加氫可以生成液體燃料，為相關(guān)設(shè)備供給能源，形成更好的循環(huán)，同時(shí)還有利于海水的中性化，改善海洋環(huán)境。

一些工業(yè)界人士則對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用不甚樂(lè)觀(guān)。北京石油化工工程有限公司負(fù)責(zé)科研的工程技術(shù)人員告訴中外對(duì)話(huà)，這項(xiàng)在實(shí)驗(yàn)室理論條件下可行的技術(shù)，如果投入工業(yè)化生產(chǎn)，其生成的汽油成本是難以估算的，可能數(shù)倍于目前的汽油。