氢油是由什么组成的(95号加满中国二氧化碳制取汽油项目量产，油价上涨或被终结)

Posted 2023-05-30

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“加满”，如今已经成为有车一族的奢望，在加油站喊出这句话，就是最大的“凡尔赛”，不过本月4日的一则消息，却让很多人重新看到了希望，它的主角就是“二氧化碳制取汽油项目”。

据中国日报报道，中科院大连化物所物理所以及广东珠海一家能源公司合作的项目，已经实现了年产能千万吨。这一项目采用二氧化碳+氢制备汽油，生产出了符合国家标准的汽油，还在山东邹城顺利试开。

没错，二氧化碳此前也以这般惊世骇俗的姿态上过新闻，不过它们合成的是淀粉。用二氧化碳合成淀粉和汽油，在人类历史上都是首次，它们真的能改变世界吗？就“合成淀粉”来看，商业化的道路还很漫长，目前还只能停留在实验室阶段。

但“合成汽油”与“合成淀粉”还是不同的，中科院公布的信息中明确表示，它已经实现了年产千万吨的量产。换而言之，“合成汽油”已经走出了实验室，大规模推广也并非不可能。那么，这项技术的具体细节是什么呢？它距离真正的大规模商用还有多久？

其实，对“二氧化碳”上心的并非只有中国科学家，日本和欧美的团队都有不少自己的陈果。

日本和美国早就开始了“二氧化碳汽油”

准确地说，折腾二氧化碳最早的应当是日本科学家，德岛工业技术中心的研究员山崎，早在2002年就提出了自己的思路。

碳、氧和氢元素是汽油中重要的组成部分，其主要是C5到C12烃类物质组成的混合物，此外还含有少量的硫等其他的化合物。山崎的想法十分简单，那就是将二氧化碳作为主要原料，以盐酸作为氢源，在铁的催化作用下制备烃类物质。

他公布的反应条件为300摄氏度的高温，以及100Mpa的压强，铁作为催化剂使得二氧化碳与盐酸反应。不过，山崎在多次试验后并未成功制备出烷烃类物质，他只得到了简单的甲烷、乙烷、以及丙烷和丁烷等简单的化合物。

虽然这几种简单的烷类物质的确与汽油有关，但它与组成汽油的烷烃还是存在巨大差异的。而且，山崎的实验成本很高，要想推广可谓是天方夜谭。但5年之后，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的两位科学家，却提出了全新的思路。

第一，利用浓碳酸钾溶液将空气中的二氧化碳吸收；

第二，用电解法将溶液中的二氧化碳析出，同时将水电解为氢气与氧气；

第三，将二氧化碳与氢气合成更为高级的化合物。

就这种思路而言，的确是相当绿色环保的，日本和美国也投入了不少精力去研发。到了2016年的时候，乔治·欧拉团队将这一思路付诸现实，并且荣获了诺贝尔化学奖。

催化剂成为重中之重

二氧化碳是一种非常稳定的化合物，对于这种不活泼的物质，寻找催化剂无疑是重中之重，在欧拉·乔治团队之前，日本的山崎通过二氧化碳与氢源进行反应，制备出了甲烷等结构简单的物质，从打开了许多科学家的思路。

而美国的两位科学家，又以全新的思路解决了氢源纯度的问题，氢气毕竟要比盐酸更为合适。

由此催化剂就成为了大家的焦点所在，而乔治团队将“二氧化碳变汽油推进了一大步”。

他们采用了催化剂用，成功地将二氧化碳反应成了甲醇燃料，转化率达到了惊人的79%。也就是说，洛斯阿拉莫斯国家实验室的思路是可行的，将二氧化碳反应为复杂化合物甚至汽油并非天方夜谭。乔治团队正是凭此成果，荣获了诺贝尔化学奖。

欧美和日本的团队不断地进行试验，希望能够提高生成物的纯度，以此达到大规模商用的目的。

不过，这一问题始终困扰着外国团队，因此“二氧化碳制备汽油”也只能待在实验室中，这也是为什么，美日等国不断地发布相关的消息，却从未安置工业化设备进行投产。

而2017年，大连物化所与北京灵神星能源科技有限公司正式签约，这算是该工艺迈向商业的第一步。该团队使用了新型的Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，其催化效果达到了惊人的进步。

首先，二氧化碳会在四氧化三铁上被还原为一氧化碳，然后它再由碳化铁转化为阿尔法-烯烃。烯烃进入到酸性位置之后生成汽油的各种组成物质，最后再进行反应就能变成人工汽油了，这种方法极大地提高了反应效率。

不过，将二氧化碳制备成为汽油到底能不能大规模量产，目前只能说我国迈出了一大步。

人工汽油迈出量产第一步

虽然大连物化所与珠海的公司进行合作，而且还实现了年产量过千万吨，但距离真正的商业化还有很大的距离。

按照当下的工艺，二氧化碳的分离成本、催化剂的成本以及氢气制备的成本，都是商用化考量的第一指标。毕竟，如果人工汽油生产出来成本过高，想要大规模推广根本是不可能的。

以标准化工艺的理想情况去计算，各项成本加在一起，一吨人工汽油的出厂价就超过8000元，而这远远大于传统炼油厂生产出来的汽油。即便是油价持续上涨，也没有达到如此高的价格，这显然是很难让大众消费者接受的。

而且，镉在混合催化剂中起到的作用也十分重要，它是整个工艺的核心所在。而这种金属在自然界十分稀有，想要实现大规模运用难比登天，除非我们能找到替代物或者是实现人工合成。但就目前来看，世界上还没有任何机构拥有这样的能力。

由此来看，大连物化所取得的成就并非“划时代”，它是站在日本和美国科学家的基础之上的。我们目前最大的优势就是实现了初步量产，而真正商业化还面临很大的挑战，成本和催化剂都是大问题。

“95加满”，要想靠人工汽油来实现还不现实，传统炼油仍旧是世界能源的主力，不过科技总是日新月异的，基本的原理掌握之后，商业化的瓶颈得到突破只是时间问题，如果这项技术真的成熟发展的话，那对人类的贡献是不可估量的！