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lkzmaster

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[交流] 【原创】CO2利用鸡肋还是机会

CO2减排当今的热门话题，我们课题组也有所涉及，所以较为关注。就目前而言，CO2减排主要有三种途径：一、“釜底抽薪”型，开发太阳能、水能、风能、核能和生物质能等新能源替换化石燃料，彻底避免CO2排放；二、“围追堵截”型。淘汰落后工艺，开发节能新技术和新工艺，提高化石燃料利用效率，间接减少CO2排放，对已排放的CO2则进行地质或海洋封存，避免其进入大气；三、“化敌为友”型，将CO2转化高附加值的化工产品，虽然这些产品最终还可能以CO2形式放出，但是毕竟在其排放前贡献了最后一滴能量，间接减少了化石燃料的利用量。就这三种方式而言，前两个方向的重要性不言自明，而CO2的化学利用价值还有一些争议。

CO2的利用目前可分为两大类：一是合成一般化工产品或中间体（包括化肥、胺、羧酸、可降解塑料和其他高聚物）；二是合成能源类化学品（包括合成气、低碳烃、甲醇和二甲醚等）。因为一般化工产品的需求量和目前CO2的排放量有着数量级的差距，所以将CO2转化为能源产品应该是CO2大规模利用的主要途径。

CO2与甲烷的重整可以生产合成气，并进一步合成可作液体燃料的高碳烃类或烃的衍生物。二氧化碳重整的最大问题是高耗能（因其为强吸热反应）。计算表明，二氧化碳重整所需的能量大于其转化的化学品作为能源放出的能量。也就是说，如果其消耗的能量为化石燃料燃烧提供的话，非但不能减排还增加排放量。所以专家提出，该技术只有与太阳能技术结合才有利用价值。

其实，几乎所有的CO2利用都存在能量上的“划算不划算”问题。二氧化碳合成低碳烃、甲醇和二甲醚等产品除存在消耗能量来源问题外，因其大都是加氢反应，还存在氢源的问题。有些人认为，在氢气资源如此宝贵如此昂贵的今天，加氢减排CO2得不偿失。如果氢的来源不是水，而是化石燃料那么这一技术的利用价值就更不值得一提了。利用氢直接取代化石燃料，对CO2减排似乎更为有利。这一观点诚然是有道理的，但是我们也应该从其他方面考虑这个问题。氢气除了生产成本问题以外，还有储存和利用问题，将氢气转化为液体燃料对于氢的推广应用是有利的。

实际上，现今对CO2利用的研究都是一种技术储备，一旦太阳能技术或以水制氢技术取得突破，现在封存的和排放的CO2便可作为可观的资源加以利用，通过化学能的转化解决太阳能和氢能的存储问题。很多技术都不是完美的，但是必须提前研究，这样才有可能和其他技术联系起来对世界产生革命性的影响。

纵观这些CO2利用技术都是国外研究者提出来，我们跟风研究的。我相信很多技术国内研究者以前肯定有过相似的思路，或许他们考虑到诸多困难，知难而退，亦或许在申请资助的时候被一些老专家批判为“没有实际价值”，而胎死腹中。所以我们写论文或项目的时候总要引用文献，表明已有人做过相关研究，避免被批判为没有研究价值。这让我联想到一次投稿，因为报道的现象尚未有人关注，先是投到国内杂志，一个审稿人家直接批判为“有科学意义而没有利用价值”，而投到国外的到的结论是interesting。个人觉得，在对待新型课题的宽容性方面，我们远远落后于先进国家，他们可能更相信“无用研究”的潜在价值。

摘自本人博客 http://www.sciencenet.cn/u/lkzmaster/

[ Last edited by lkzmaster on 2010-1-12 at 19:13 ]

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