打造二氧化碳零排放電力供應系統(tǒng)勢在必行

作為一個發(fā)展中國家，我國向全世界宣示，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。也就是說，到2030年，我國的二氧化碳排放量力爭不再增加；到2060年，二氧化碳要爭取實現(xiàn)零排放。碳中和的意思是，之前排放了多少二氧化碳，就得回收多少二氧化碳。

我國的二氧化碳排放要實現(xiàn)碳中和，面臨著四大挑戰(zhàn)，即二氧化碳排放總量最大、從碳達峰到碳中和的時間緊迫、必須與經(jīng)濟發(fā)展同步進行、必須保持強大的制造業(yè)。

要改變現(xiàn)狀，我們需要打造一個二氧化碳零排放的電力供應系統(tǒng)。目前，我國靠化石燃料提供能量，未來要靠可再生能源，也就是靠光伏發(fā)電、風力發(fā)電、水力發(fā)電等。光伏發(fā)電產(chǎn)生一度電的成本，與風力發(fā)電、燒煤發(fā)電的成本基本持平，具有較好的發(fā)展前景。但是，如果將可再生能源作為主能源，最大的挑戰(zhàn)就是電量穩(wěn)定性。因此，儲電技術必須要跟得上，發(fā)展儲電技術和建設智能電網(wǎng)成為應有之義。

石油、煤炭從燃料變?yōu)椴牧?/span>

如果我們使用了可再生能源，那石油、煤炭就沒用了嗎？答案是否定的。因為油和煤是碳氫化合物，我們可以把它們變成材料。除了需要在未來探尋顛覆性的技術外，目前已知的最佳利用途徑，是煤的分質(zhì)利用。煤不是單純的碳，煤中的碳氫比是1比0.8，也就是每10個碳原子伴有8個氫分子。如果用煤當燃料，就相當于把氫也一起燒掉了。煤的分質(zhì)利用，是把煤所含的碳變成焦炭或半焦，把氫拿出來利用。

那么問題就是，將煤分質(zhì)利用后，半焦要如何處理？如果用來燒，還是會產(chǎn)生二氧化碳，所以要為半焦找到出路。碳本身也是還原劑，如果把半焦加熱到一定溫度，碰到二氧化碳，就會把二氧化碳還原成一氧化碳。一氧化碳在制作乙醇上具有一定優(yōu)勢。中國乙醇的生產(chǎn)量只有200萬噸/年，美國的生產(chǎn)量是4000萬噸/年。中國要生產(chǎn)乙醇，但苦于沒有糧食。如果我們可以用一氧化碳發(fā)酵做原料，就不再需要用糧食制造乙醇。

最近我國正在研發(fā)一項將二氧化碳收集起來的技術，把煙囪里的二氧化碳氣體重新變成固體儲存或者使用起來。發(fā)電廠煙囪里的二氧化碳約占所有氣體的14%，科學家通過一些化學鏈技術可以將煙囪里的二氧化碳氣體變成粉末，把二氧化碳“抓”回來。

如果擺脫了資源和能源的匱乏，我們將迎來一個新的時代，即從化石能源時代進入到可再生能源時代。屆時，化石能源也將邁入從燃料變成材料的時代。

（作者系中國工程院院士、清華大學化學工程系教授）

責任編輯：胡惠雯