2017年5月2日,一篇发表在《英国自然通讯杂志》上的文章,引起了人们的广泛讨论。

这篇论文是由中国科学院大连化学物理研究所的团队所发表,题目为《将CO2直接转化成汽油》,也就是我们经常说的人造汽油。

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中科院的科学家们用二氧化碳和氢气成功合成出了人工汽油,并且表示未来有可能实现量化生产,一吨的成本价格在4300元左右。

到时候车主加油,一升的价格还不到三块钱。

对有车一族来说,人工汽油的出现,将大大节省出行成本。因为现在的油价越来越高,始终在8块9块上下徘徊,买得起车而用不起车,也成为了不少车主最大的尴尬。

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既然咱们中国的科学家已经研究出了人造汽油,成本价格还这么便宜,为什么迟迟没有进行大范围推广呢?

人造汽油和天然汽油的最大区别,其实就体现在了名字上面。

天然汽油是从石油中直接提炼而来,而人造汽油并非天然物质直接产生,需要通过人工进行合成,也就是人类干预生产之后的产物。

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天然汽油的成分比较复杂,从石油中提取汽油的时候,需要的步骤也复杂很多。而人造汽油主要是由C5~C12脂肪烃和环烷烃类组成,并且含有一定量的芳香烃。

如果人造汽油的技术非常成熟,并且可以投入大规模量产的话,其实车主们使用人造汽油要比使用天然汽油更好。

第一个方面体现在两者不同的辛烷值上。

天然汽油毕竟是天然的产物,所以它所使用的原材料石油质量如何,会对汽油的最终成分有一定的影响。

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除了原材料质量不稳定以外,在提取汽油时使用的方法不同,也会导致汽油的质量不稳定。

所以我们在加油站加油的时候,就会明显感觉到不同的加油站,加出来的汽油动力是不一样的。

总的来说,中石油、中石化的油肯定会好一些,但如果在小加油站加油,油品质量如何就要看运气了。

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人造汽油就没有这方面的担忧,因为它毕竟是人工合成,在生产的过程中,很多条件都可控,因此人造汽油的辛烷值不仅很高,还很稳定。

第二个优点体现在环境保护方面。

现在国际上大力推广新能源汽车,其中一个很重要的原因,就是燃油车在行驶路上会产生大量的二氧化碳,这会加剧全球变暖的进一步恶化。

同时天然汽油在燃烧过程中还会产生大量的有害物质,影响我们的空气质量,甚至干扰到人们的身体健康。

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人造汽油的主要原材料是二氧化碳和氢气,燃烧过程中产生的二氧化碳也会再次进入循环,也就是说这些二氧化碳并不会被排放到空气当中,唯一的产物就是水,是一种不会污染环境的清洁能源。

根据科学家们公布的专业数据,每生产一吨的人造汽油就要消耗掉4.3吨的二氧化碳和0.6吨的氢气,并且会额外得到0.3吨的轻烃。

所以我们在集油真的投入量产以后,在解决棘手的二氧化碳问题方面,也会有相当出色的表现。

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第三个好处则是从整个国家的层面来出发。

我国是一个多煤少油的国家,虽然我国也有石油,但纯度并不是特别理想,因此我国十分依赖于石油进口,每年的石油进口量高达6亿吨。

如果能源的饭碗不能端在自己手里,很容易被其他国家卡脖子。如果人造汽油真的得以推广并实现量产,那么中国高度依赖石油进口的情况也能得到缓解。

既然人造汽油的好处这么多,而且早在2017年的时候,我国中科院的科学家们,就已经有了一套相当成熟的人造汽油技术,为什么7年的时间过去了,国家依然没有推广量产呢?

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这是因为人造汽油虽然很美好,但现实实在太骨感。

像现在的年产量就是一个很大的问题。

在拥有了全套设备和成熟技术的情况下,我国人造汽油的年产量预计才仅仅达到了1000吨。

对比一下我国石油6亿吨的进口量,这1000吨的人造汽油真的是杯水车薪。

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其实不是科学家们不努力,而是人造汽油的生产中,有很多技术难关,比如怎么收集二氧化碳的问题。

我国拥有亚洲最大的二氧化碳捕集利用与封存项目,但其实真正已经通过满负荷测试并且投产的,也就只有江苏泰州发电厂的CCUS系统。

除了二氧化碳的收集问题,氢气的来源问题也是一个棘手的问题。

在去年的8月30号,中石化万吨级光伏制氢项目全面投产,标志着我国总算进入了新能源量产的起步阶段。

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目前我们想要得到氢气,主要的方法是电解水。

可问题是全球的淡水资源总共就这么多,世界的很多地区的很多人,还在因为用水而发愁,怎么可能会有足够的淡水供人类提取氢气?

虽然现在的主流研究方向是海水制氢,但这项技术可不是说说这么简单,要面临副反应竞争、催化剂失活和隔膜堵塞等各种各样的麻烦。

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退一万步讲,就算我们能捕集到足够的二氧化碳,也有了相当成熟的海水制氢技术,可这电解水制氢的电,又该从哪儿来呢?

根据《2023-2024年度全国电力供需形势分析预测报告》显示,2023年,我国全社会用电量9.22万亿千瓦时。而截止到2023年底,全国全口径发电装机容量29.2亿千瓦。

总的来说,我国的电力是跟的上的。可如果真的分成地区来看,就会发现东部沿海地区,电力其实很紧张。

在这种情况下,我们根本没有多余的电来量产人造汽油。

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换句话说,人造汽油除了有成熟的技术和设备,重要的原材料方面是一样都没有。

另外,人造汽油的过程复杂,因此电能的利用率只有16%,但如果直接给新能源汽车充电,电能的利用率就是77%,还省去了二氧化碳捕集、提取氢气等各种复杂的步骤。

所以说,人造汽油的理想虽然很丰满,但目前却是个华而不实的东西,所以才迟迟没有被大力推广。

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参考资料:
[1] 北京日报《预计2024年全年全社会用电量比去年增长6%左右》2024-01-31
[2] 新民晚报《人造汽油》2012-03-31
[3] 中国日报网《英攻克液态氢保存难题 3年内汽车将“喝”上人造汽油》2011-01-30
[4] 界面新闻《中科院重大科技突破:二氧化碳变汽油技术升级》2017-05-06