我们都知道汽油燃烧会产生二氧化碳和水，世界上的汽车早已超过10亿辆，大量燃烧的汽油等化石燃料产生了巨量的二氧化碳。据统计，全球每年向大气排放的二氧化碳总量达到300~400亿吨。2021年5月，大气层中的二氧化碳浓度达到了百万分之419，是400多万年以来的最高水平。如此多的二氧化碳造成了严重的温室效应，使得全球气候变暖，自然灾害增加。

1、二氧化碳加氢制汽油终于成功了

3月4日，由中国科学院大连化学物理研究所和珠海市福沺能源科技有限公司联合开发的全球首套1000吨/年二氧化碳加氢制汽油中试装置，近日在山东邹城工业园区开车成功，生产出符合国VI标准的清洁汽油产品。

而且该技术在上海通过了由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价。

评价专家组专家一致认为，该技术成果属世界首创，整体技术处于国际领先水平，同意通过科技成果评价。

看到这技术之后，很多网友兴奋不已，中国终于研究出了一项黑科技，未来全球温室效应以及石油短缺等问题都会迎刃而解。

温室效应和能源问题一直是困扰全球发展的一个问题，甚至关乎着人类未来的发展。

我国每年消耗的能源非常庞大，而目前我国的石油严重依赖进口，比如2021年我国石油进口量超过5.1亿吨，原油进口依赖度达到70%以上，石油严重依赖进口其实存在很多不确定性，万一某一天被切断石油运输对国内的整体影响是比较大的。

几十年来，为了解决能源的问题，包括我国科技人员在内，全球科技人员一直在想尽各种方法去解决温室效应和能源问题。

但是按照人类目前掌握的技术，想要完全解决温室效应和能源问题，短期内是不可能实现的。

从大连化物所介绍的这些技术来看，如果未来真的能够量产了，对解决温室效应和能源问题确实会起到很好的作用。

我们先简单来了解一下这项技术的基本情况。

实际上这项技术并不是最近在才研究，早在2017年的时候，大连化物所就开始进行研究了。

2017年，由大连化物所碳资源小分子与氢能利用创新特区研究组孙剑、葛庆杰、位健等人组成的研究团队开发了二氧化碳加氢制汽油技术，该研究成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上，被誉为“CO2催化转化领域的突破性进展”，当时还被《自然》(Nature)杂志选为研究亮点。

单纯从这点来看，这项技术还是得到世界权威杂志认可的。

根据大连化物所负责人的介绍，这项技术可实现二氧化碳和氢的转化率达到95%，汽油在所有含碳产物中的选择性优于85%，显著降低了原料氢和二氧化碳的单耗，整体工艺能耗较低，生成的汽油产品环保清洁，经第三方检测，辛烷值超过90，馏程和组成均符合国VI标准。

而大连化物所解决二氧化碳和氢转化成汽油的技术难题主要是靠一种特殊的催化剂。

研究团队设计了一种高效稳定的Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，这种复合催化剂有三大优点。

第一个是，在接近工业生产的条件下，该催化剂实现了甲烷和一氧化碳的低选择性，烃类产物中汽油馏分烃（C5-C11）的选择性达到78%，有利于大规模生产；

第二个是，这种方法生产的汽油排放能满足环保要求，汽油馏分主要为高辛烷值的异构烷烃和芳烃，基本满足国V标准对苯、芳烃和烯烃的组成要求；

第三个是，这种催化剂具有较好的稳定性，可连续稳定运转1000小时以上，显示出潜在的应用前景。

正因为这种催化剂的优越性，所以将它应用在二氧化碳和氢转化成汽油上面，可以实现较大规模的生产。

该技术历经实验室小试、催化剂吨级放大制备等过程，于2020年在山东邹城工业园区建设完成了千吨级中试装置，并陆续实现了投料试车、正式运行以及工业侧线数据优化，最终实现了年产1,000万吨的目标，而且未来将朝着万吨级的目标推进。

2、无限循环，打破能量守恒定律？

让我们设想一下：汽车烧汽油后产生二氧化碳，再把二氧化碳制回汽油，如此循环，不仅不用再开采石油，也不会再产生额外的二氧化碳，简直不要太完美！然而事情当然没那么简单，这种循环过程显然是违反能量守恒定律的。

实际上，大家应该已经注意到，用二氧化碳不管是制丁烷还是制汽油，都需要加氢，也就是说：除了二氧化碳之外，还要有氢气作原料，才能生成碳氢化合物。二氧化碳可以从空气中提取，氢气却需要耗费能源来生产，例如电解水制氢需要消耗电能，热解水或热化学制氢也都需要热量，或者是用煤制氢。

因此，制氢过程就代表了能量的输入。如果没有这种能量输入，单用二氧化碳是不可能制出丁烷、汽油这种碳氢化合物的。因此，当汽车消耗汽油产生二氧化碳之后，要想再把它变回去需要再耗费能量，并没有打破能量守恒定律。那种希望什么都不费就让汽油循环不息，从而实现零碳排放的想法，是完全荒谬的。

不过，这项技术却仍然有着巨大的意义，目前世界上的清洁能源主要是风能和太阳能。风力发电机和太阳能电站可以直接发电，无排放无污染。但却隐藏着不少问题：风能和太阳能大多蕴藏在偏远地区，那里并不缺电，需要将电力远距离输送到经济发达的地方，损耗较大且成本很高。

另一个大问题是风电和太阳能发电都不稳定，靠天吃饭。以风电为例，风大的时候电多的用不了，不得不弃风，而风小的时候又不够用。电这种东西没有特别好的储存方法，蓄电池或抽水蓄能电站的成本都很高。风电和太阳能发电的不稳定性，还给电网的运行调度造成了困扰。

针对这一困境，之前人们想到的办法是利用氢能。用风能和太阳能发出的电来电解水制取氢气，也可以直接利用太阳能的热量，通过热化学方法制氢。氢气是可以储存的，将产生的氢气运往发达地区，可以直接驱动燃料电池汽车，也可以用来再次发电，相比直接输电要便利得多。

但氢能利用的一大问题就是安全性。

氢气很容易爆 炸，当空气中氢气比例超过4%时，就已经达到了爆 炸权限，危险性极高，储运、加氢等过程都需要特别小心。现代燃料电池车一般采用高压氢气罐来储氢，虽然已经在安全性方面研究了多年，也取得了很多成果，但公众的心结还是没有解开：如果撞车了，会导致氢气爆 炸吗？

而如果将这些氢气与二氧化碳结合制成汽油后，以上问题就都迎刃而解。汽油的安全性比氢气高得多，无论是运输还是使用，技术都很成熟。现有的汽车不经任何改造就可以使用，公众接受起来也非常容易。这样，汽油就成了风能和太阳能等清洁能源的载体，间接地减少了碳排放，有利于减缓温室效应和全球变暖的趋势。

现在大家明白二氧化碳加氢制汽油的意义了吧？这绝不是骗局，而是真正的技术突破。虽然不能完全实现零碳排放，但在保护环境方面能起到巨大的作用，为人类提供了一条可行的能源可持续发展道路，前景非常光明。

文章来源： 人马座A，毒舌财经