石油危机将终结?中国开发二氧化碳合成汽油,能否解决高油价?

admin 2025-09-10 71人围观 ,发现33个评论

文|老史

编辑|老史

2021年9月24日一则消息轰动全国,中科院天津工业生物所率先研制出了二氧化碳合成淀粉技术,意味着人类有望在未来摆脱粮食危机。

这项技术热度刚刚平复,中科院大连化学物理研究所和珠海福沺能源科技有限公司,又联合首发的全球第一套二氧化碳加氢制取汽油的装置,再次喜提热搜。

如今各种二氧化碳合成技术接二连三出现,二氧化碳究竟是全球变暖的元凶,还是改变人类科技的宝物?今天小史带您揭秘。

二氧化碳合成汽油有多牛?

这几天油价暴涨让太多人感受到了压力,但是就在这个档口上,中科院的化物所却利用二氧化碳和氢就合成出来汽油,让不少国人开始思考,这项技术能否让中国人摆脱高油价的困扰?

要知道这些,我们首先要了解合成技术究竟是什么?

化学合成技术最早起源于德国,在1923年,德国科学家首次使用一氧化碳和氢气为原料,采用高压法建成了甲醇合成装置,也就是我们所熟知的工业酒精。

所以在整个20世纪,化工实验室开始了利用以一氧化碳、二氧化碳等分子为原料合成各种有机物,就如化肥、树脂、塑料等产品。

而这些技术其实已经进入我们的生活的方方面面当中,粮食的化肥、眼镜的镜片、家电的外壳、还有发电装置、自行车、电动车、汽车、飞机等很多设备的材料都依赖这些化工产品。

不过当时合成技术主要依赖的是一氧化碳,因为一氧化碳相比较二氧化会更活泼,所以利用催化反应更容易合成各种化合物和燃料。

但是随着全球变暖,二氧化碳成了罪魁祸首。各国考虑到节能减碳带来的经济和科技价值,开始推动二氧化碳合成技术,包括合成石油和天然气等能源。

而我们熟知的石油和天然气,其实就是大量史前生物的遗体或者身体排出的有机碳,随着地质运动被逐步掩埋,在岩层高压高温环境下,伴随着大量细菌的生物活动逐渐形成了烃类的石油和天然气,可以简单理解石油和天然气的化石能源就是细菌的排泄物。

而人类可以利用大量的催化剂和合适的设施,用含碳的原料就可以模拟石油和天然气形成的环境,从而合成石油和天然气,并大幅减少形成时间。

所以早在2012年就有英国《独立报》爆出,有一家英国企业通过从空气中捕获二氧化碳,从水中电解氢气,利用3个月的时间合成了5L汽油的故事。

虽然产量不大,但是技术是个突破。而在2017年5月2日知名科技杂志《自然》,首次刊登了中科院大连化物所研究人员的研究成果。

当时中科院大连化物所研究人员,首次实现了利用二氧化碳和氢气制取高辛烷值汽油的过程,被外国专家盛赞是突破性进展。

如今这项技术已经在山东邹城工业区开车成功,并且可以实现年产千吨国六级清洁汽油的能力,那么这项技术影响究竟有多大,能否改变油价过高的问题?

二氧化碳合成汽油技术的影响有多大?

中国人能否靠二氧化碳合成汽油摆脱以美元构建的全球石油体系?

要知道这个我们必须要清楚石油的价值在哪里?根据2021年的数据显示,全球日消耗石油高达9630万桶,约等于1500万吨,要用8000个水立方的游泳池才能装满。而全球每日消耗石油的数值还会持续增长,那么全球的石油会不会枯竭?

而日本的《日经新闻》曾发表了“全世界石油资源可供开采50年”的报道震惊全球,那么小日子是通过什么数据推算出来这个数据的呢?

《日经新闻》是根据日本石油矿业联盟发表的评估报告写出的文章,相关数据是2000年已探明的石油储量9086亿桶为基准,预计世界全部石油的"枯竭年限”为79年,其中大部分国家大致在41年,中东国家能开采81年。

而天然气的开采平均年限为61年,天然气大国的资源也会在106年后枯竭。

日本石油矿业联盟研究报告数据靠谱吗?说难听点,一个能源依赖进口,还想通过推动全球发展氢能,攫取利益的国家的报告能靠谱吗?

加上目前全球已探明的页岩气和可燃冰储量都十分惊人,所以人类百年内不存在所谓的化石能源危机,目前人类存在最大的危机反而是全球变暖带来的气候异常。

所以我国这几年大面积关停高污和落后的火力发电企业,并大力整治钢铁厂,倒逼水泥厂和化工厂提高生产工艺,目的也在这。

但是国家终归要发展,所以二氧化碳排放依旧不少,这个时候就需要捕获和封存二氧化碳的技术实现“碳中和”。

但是捕获和封存二氧化碳,要从工业或大气中将二氧化碳分离出来,需要输送到一个和大气隔绝的地方封存。

储存的过程和成本太高昂,因为目前我国化石能源消费占比高达85%,2020年我国碳排放量高达98.99亿吨,数值过于太过庞大,所以我们必须有技术消纳工业产生的二氧化碳。

这样二氧化碳联合氢能制取汽油、二氧化碳合成淀粉、二氧化碳合成其他能源才有市场。不是因为他能产生燃料有市场,而是它消纳二氧化碳有市场。

因此中科院大连化物所的研究人员接受采访时直接说了,这项技术产业化以后,也无法取代石油化工,只能算作一种补充。主要原因也很好理解,其中一个是合成汽油成本比较高,另一个原因是碳排放税刚刚实施,一般的汽油价格还是比合成汽油便宜。

所以从经济性方面考量,这项技术很难大规模生产汽油,所以短期内咱们依旧摆脱不了高价油,那么开发这些技术的意义是什么?二氧化碳究竟是“废”还是“宝”。

二氧化碳究竟是“废”还是“宝”?

很多人都觉得“碳中和”是西方发达国家针对发展中国家的一场阴谋。对于阴谋论小史不做考究,但是全球气候异常确实出现了。

2021年的中国和欧洲千年难遇的大雨,也确实让大多数人觉得全球变暖对人类影响巨大,所以全球的共识是要控温在2度以内。

但是根据我国物候学家竺可桢的研究,其实在商周时期,西安和河南地区都属于亚热带气候,中国的平均温度可能比现在高2度左右。

所以全球变暖是不是二氧化碳导致的,其实学术界还是有争议的。但是巴黎气候会议是由西方主导的,而现在全球规则依旧是西方制定的。

中国现在就算是挺强大了,但依旧不是规则的制定者,所以只能作为参赛选手,我们能做的是不断提升技术,把规则变得对我们有利。

目前二氧化碳合成技术的赛道,基本上也只有大国参与。比如德国奥迪公司联合德国菲斯曼公司在德国海德堡,合作开发了一套二氧化碳和氢气利用生物化的技术批量合成生产天然气的生产线。

还有日本、美国、英国以及欧盟部分机构也在开发利用一氧化碳或者二氧化碳合成航空燃料。

尤其是美国的相关研究主要是由军方进行,目的就是为了避免过分依赖商业燃料。毕竟美腻坚这种逐利的国家,战争期间商人很有可能为了自己的利益卖燃料资敌。

而且商业企业提供燃料,战争期间不一定能送过来,所以还是需要军方自己开发一套按需供应的燃料生产线,所以二氧化碳燃料合成技术就被美腻坚军方选中。

二氧化碳合成技术在军事和航天用途可能更大,因为大部分军舰和军用飞机都是烧油的,所以能够开发一套小型的二氧化碳合成燃料的系统,会大幅提高军事装备的自持力。战斗机能飞得更远、更久,军舰也能减少停港的次数和时间。

在载人航天领域,该系统可以回收人类呼吸的二氧化碳合成燃料,尤其是在登月或者登火时解决一小部分能源问题。综合来看这些技术的前景还不错,不过能大面积应用还需要挺久的时间。

虽然人类发展非常依赖能源,但是近期油气价格暴涨,很多没车的人觉得庆幸,但是长期来看会对所有人产生影响,因为油价增加导致物流成本增加;咱们的吃的菜和粮、网购的衣服、出行的成本都可能出现涨价。

所以小史只能期待世界和平,战争尽早结束;尤其是建议西方国家尽量让聪明人当领导人,毕竟喜剧演员只是个演员,最好不要登上政治的舞台,不然很有可能因为愚蠢导致全世界陷入无妄之灾。

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