從“化石燃料”走向“化石材料”是出路所在
碳達峰、
碳中和目標推動新能源產業加速發展,傳統化石能源出路何在?“我們吃的是碳水化合物、用的是碳氫化合物,衣食住行都離不開碳元素,而化石能源恰恰含有豐富的碳。”金涌表示,由于長期被作為燃料使用,煤、油、氣燃燒產生大量二氧化碳,盡可能把碳“留”在產品中不外排,即可化解高碳
問題。
怎么“留住碳”?金涌提出,應把“化石燃料”變為“化石材料”,用于生產
化工等高端產品。以石油化工標志性產品乙烯為例,我國原油加工量約6億-7億噸/年,其中乙烯產量為3000多萬噸,僅5%左右的原油變為乙烯,尚有千萬噸依賴進口。“該比例若能提高,在滿足需求的同時,還可以減少排放量、提高附加值。按照傳統煉油技術,每煉1噸原油,汽柴油等油品占比80%,使用燃燒即大量排碳;僅20%的產品為石腦油,進一步加工三烯三苯,用于生產塑料、橡膠、纖維等必需品。若能將煉油產品比例倒過來,80%的原油做成材料,那么就能實現石油高附加值利用,并且大大減少排放。”
被視為排放“最大元兇”的煤炭,問題同樣出在利用方式上。“煤炭一燒就產生大量二氧化碳,如果不燒煤,用它做什么?”金涌認為,“按照現行技術路線,煤化工仍屬于高碳產業,例如煤制烯烴、煤制氫的噸二氧化
碳排放分別達到17.4噸、11.3噸,因此現行煤化工并不是煤炭利用的最好選擇。既要把煤從燃料變為材料,還要做到少排二氧化碳,才是真正理想出路。”
為此,既需要顛覆性技術,也要重視已有利用方式的更新。金涌舉例說,在褐煤中,每個碳原子伴有0.8個氫分子,后者是寶貴的化學元素。“如果能在燒之前把碳、氫分開,也就是實現煤的分質利用,把其中的碳變成半焦進而生產化工品,剩余的氫拿出來利用,煤的利用率提升了,經濟價值也有提高。氫、半焦都是還原劑,為進一步加工利用二氧化碳提供了可能性。”