前言:

众所周知,石油燃烧后会产生二氧化碳,这是导致温室效应的“幕后黑手”,因此,如何减少二氧化碳的排放,成为当前最热门的话题之一。

然而,中国科学院大连化物所,于年3月4日,在其平台上发布的一条信息瞬间让国内的“有车一族”喜出望外。

原来是他们在二氧化碳中加入氢气,成功制造出“人造汽油”,最主要的是,如果这项技术大面积推广,那以后油价或许会跌至2元左右。

那么,一年过去了,为什么咱们的油价还在8元左右徘徊呢?

给汽车加油

“人造汽油”的优势

说起“人造汽油”,这可并不是凭空捏造的,早在年,英国科学家就曾在媒体面前公开宣布,他们已经发明了化石能源的替代品——人造汽油。

人造汽油(场景模拟)

它的名字虽然是人造汽油,但是其实际上是一种氢化物的燃料,大家也知道,氢原子在燃烧时可以生成水或者水蒸气,没有污染,这也是氢能被誉为“清洁能源”的原因。

氢能

或许是它用起来十分方便,哪怕是现有汽车的引擎,也不需要任何改装,就可以直接使用,因此被冠上“人造汽油”的美誉。

大街上的汽车

和从石油中提取出来的汽油相比,人造汽油在价格上有着绝对优势,英国科学家声称每升价格仅为19便士,折合人民币差不多2元,再加上其优秀的续航能力,瞬间就成了街头巷尾的热议话题。

英国科学家还趁热打铁,激动地说预计3年就可以出现在市场上,然而,现在已经过了12年,英国的人造汽油没有了下文。

为汽车加油

就在大家充满失望之际,中国科学院大连化物所的一则消息,让国人的“有车一族”开心起来。

中国科学院大连化物所

年3月4日,大连化物所在其平台宣布和珠海一家能源公司合作,正在进行全球第一家每年t二氧化碳加氢制备汽油的中试。

而且他们制取的“人造汽油”,用在车上和普通汽油无二,但是它却更清洁一些。

中科院CO2加氢中试装置

众多专家在检测时,发现其辛烷值超过90,也就是说,大连化物所这款“人造汽油”,和普通的90号汽油相差无几,可以成为对方的替代品。

这项技术还顺利通过了专家组的成果评价,他们全部认为这项技术是中国首创,整体处于领先地位。

二氧化碳加氢制汽油中试成果评价会

大家可以想想,如果按照每年吨的产量,这意味着加满将近3万辆油箱容积为45L的汽车。

这消息对大家来说太突然,但是对那些研究员来说,这个过程充满了艰辛。

汽车

早在年,大连化物所就发表了相关的论文,描述了“人造汽油”的生产原理。

简单来说,就是把CO2和H2按照一定的比例进行充分混合,然后在“Na-Fe3O4/HZSM-5”催化剂的作用下发生反应。

“人造汽油”原理

当然,这种独特的催化剂也是中国科学院的“独门秘笈”,也是由气变油的关键。

从小试到年的中试,他们花费了将近3年的时间,其总投资也达到了多万,并且在年10月,在专家的监督下,顺利完成了连续72小时现场考核。

二氧化碳加氢制汽油模拟

这项技术中,原料的转化率高达95%,其产品性能也十分优秀,就整体工艺来说,大连化物所声称能耗较低,在“碳中和”的背景下,这项技术显得尤为可贵。

中国科学院大连化物所

当然,对普通大众而言,主要还是关心这项技术对生活造成的改变,如果它能大面积推广,那现在汽油的单价,或许会从8变成2,那每年就可以节省不少的油钱。

但是很可惜,这项技术全面推广,尚且有一定的难度。

油价

影响“人造汽油”推广的因素

在大家看来,二氧化碳这东西到处都是,因此不用花钱就能得到其中一种原料,因此最多也就是制取氢气时麻烦一些,但是最后的价格肯定不会太高。

其实,这种想法可以说是大错特错。

制取氢气的装置

早在用两种原料混合制取“人造汽油”之前,科学家就曾想过把氢气做成液体燃料,可是想要实现这一过程的难度极大。

液态氢

首先是氢气的获取,就现在而言,电解水或许最为简单,但是这里面消耗的能量可不少,和氢气液化相比,这都不是个事了。

电解水制氢

氢气液化的条件极为苛刻,需要在-℃的环境下才行,要知道,绝对零度也不过-.15℃,想要实现液化的难度可想而知。

那么,把一定量的二氧化碳与其混合,是一种更安全更容易实现的想法,但是空气中的二氧化碳还需要经过一系列处理才可以。

绝对零度-.15℃

就目前而言,CO2的市场价差不多是1吨元,收集到的原料还需要进行加工,这成本约为元/t,如果假设后续过程的费用为元/吨,那生产一吨“人造汽油”的成本差不多为元。

排放二氧化碳

要是再考虑各种税,那最后的数字或许能达到每吨元,这样来看,成本还是要比汽油高一些的。

人造汽油(场景模拟)

至于这成本高的原因,也和氢气的或许有很大关系,普通的电解水需要的能量多,那就要用很多电。

如果想要降低成本,或许太阳能制取氢气的方法更加合适,但是现阶段这项技术也只是小规模应用,技术尚未成熟。

太阳能制取氢气

除了上述因素外,Na-Fe3O4/HZSM-5催化剂的价格也是主要原因之一,毕竟这是中国科学院的“独门秘笈”,想要大规模应用,怕是还要走一段路才行。

就连当初参加成果评价的专家也曾指出,这项技术的可行性是有的,但是其反应器的形式尚有进一步优化的空间。

二氧化碳变成“人造汽油”的原理

当然,如果这项技术真的成熟,那对全世界来说都是一件幸事,就现在而言,咱们国家每年CO2的排放超亿吨。

排放温室气体

要是把那些温室气体和氢气混合,然后制作成“人造汽油”,就算燃烧后依旧能产生CO2,但是那是大气里本来就有的,不会有新增的。

大街上的汽车

除了对环境利好外,等这项技术成熟后,那“人造汽油”的成本应该会大大降低,到时候普通汽油的价格应该也会跟着一降再降,不然只能把这庞大的市场“拱手让人”。

人造汽油(场景模拟)

这项技术虽然目前来看还不成熟,但这充分证明咱们减排的决心,在一定程度上也可以解决咱们国家汽油不足的问题。

而且随着技术的发展,制取氢气的成本也会越来越低,想必在不讲的将来,“人造汽油”会成为主流能源之一。

绿色地球

结语:

年,中国的CO2排放量为.77亿吨,全球为亿吨。

咱们国家通过植树造林等方式,减少大气中的二氧化碳,虽然有一定的效果,但是和将二氧化碳和氢气混合制成“人造汽油”相比,还是有一定差距。

当然,这项技术目前通过了中试,至于合适推广咱们尚未可知,但是这个趋势是十分明显的,不管怎样,大家安心等待咱们科学家的喜讯。



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