金涌院士：“碳中和”不僅是能源問題 更是一個重大轉變
2022-05-23 中國網財經《低碳中國》
人能不能夠效倣自然的辦法，減少二氧化碳排放呢？可以。化石能源時代變成可再生能源時代，化石要從燃料變成材料的時代，材料要是迴圈利用的時代。我們必須要發展能耗非常小，産值非常高，性能非常高的産業。假如碳中和實現以後，中國就永遠的擺脫了我們資源不足的制約。
碳排放背景下石油的出路在哪？
我覺得最重要的抓手還是因為石油要從燃料變成材料，我們現在已經有這種技術的發展，告訴我們完全可以用光伏或者風電，我們就可以發電，那麼這樣的話它的成本已經跟火電接近了。假如我們真正能實現用可再生能源發電，而不用火電了，我們電價又可以做得很便宜，那麼這樣的話很多化石燃料就不會變成燃料用了。
石油也是一樣，石油隨著大家認為電動車是節能減排的最重要的一個發展方向，那麼石油慢慢也會從在汽車裏燃燒，推動化石作為能源的時代淡出了。所以第一個大事我想我們石油的方向就是這個，比起其他的産業，它的技術內涵，由於全世界各個大石油公司的努力，實際它的本身的這種節能的空間已不是很大了，它已經做得很好了。現在通過優化技術優化，可以提升的空間也只有10%-20%左右，所以石油化工要想做出巨大的變化是很難的。
我們要把石油能更多的做乙烯，就要提升從源頭改變，我們為什麼要進口？我們的乙烯都是品質比較偏低的，都是線性低密度，線性低密度乙烯只能做薄膜，那麼做高檔的高性能的材料，比如雙峰聚乙烯，茂金屬聚乙烯，超高分子量聚乙烯等等一系列新的高性能的聚乙烯材料，我們不會做，我們需要在材料上下功夫。我覺得石化的初步就是要做高新材料，高性能的、高品質的能夠用的高端的，比如説碳纖維等等，從聚丙烯開始的丙烯氫碳化的這種，主要是在高性能材料上，是我們最重要的突破點，而且價格高，品牌多，需求大，所以石化我覺得對將來的貢獻，就是提供一些高品質的高附加值的，自然萬元GDP能耗就降下來了，所以要從這個角度上著力，是中國最需要的。
汽車零碳排放最佳方案是什麼？
氫是一個非常好的化學元素，氫對於我們做化工的人，覺得是一個非常寶貴的元素，可是氫它並不是一次能源。那麼現在國際上大部分是由天然氣制氫，現在來講是全世界的主流，中國因為天然氣比較貴，中國用煤制氫是比較便宜的。
中國的制氫産業是非常大的，為什麼？中國有非常大的肥料的生産，也就是氨(氣)，氨氣裏含氫是三個氫一個氮，還有就是甲醇産量都是千萬噸級的，所以通過煤制氫，現在中國是主流，可是煤制氫在價錢上是最便宜的，可是它的二氧化碳排放是很多的，生産一噸氫就需要排11噸的二氧化碳，那麼將來氫氣要想適應碳中和的需求，要把這部分氫氣的製備，不要再用煤做了，假如我們氫能夠用電解水的方法來生産，這樣做的話就可以大範圍的降低我們對二氧化碳排放，可是現在用電解水的方法制氫並不成熟。
我覺得氫氣它不應該作為燃料用，做燃料用它會受到很大的制約。假如它用來開汽車，所謂的氫燃料電池車，這樣做的話電變成氫，大概能源轉化效率就是好了也到不了50%。可是變成氫氣，在汽車裏通過氫燃料電池再配上電，能量損耗多少呢？也是50%。現在的氫燃料電池的能源轉化器裏就是50%，假如50%乘以50%，就是25%，假如你從電網裏取電，通過制氫，然後再變電，然後開汽車，你的能源轉化效率沒有開車就(已經)損失掉了75%，再加上氫不好儲存，不好運輸，不好管束，非常容易滲漏，所以它有一定的問題。
所以就説我們覺得氫氣作為動力來用，我估計它在汽車行當裏佔的比例不會很大，這樣的話我覺得氫作為燃料用應該不是它的主流。車假如要做到零排放，零碳排放，我認為最好的出路還是儲電，是電池。
人類最終能源靠什麼？
將來假如我們的電全部是用光電和風電生産的話，會出現不穩定，夜裏沒有陽光發不了電，一看雲彩過來以後，發電效率很低，所以它是不穩定的。這種非化石能源的可再生的能源發電不穩定，一定要電池來保護。可再生能源加上儲電才能上電網，過去由於儲電能力不夠，我們就出現了棄風棄光的(情況)，沒法上網的問題。
那麼儲電需要建很大的儲電裝置，假如説有一輛車都是電動車，它的電池都可以同時作為穩定電網的儲電的機制，我們就省了很多錢了，我們就不必要建那麼多大的儲電工廠，所以這個是又有另外一個外加的好處。將要組織國家倡導在電動車足夠量的時候，我們可以改變思路，為將來的整個的零電網供應很大的支撐，可以省很多的錢。那麼國外也有這樣的嘗試，國內也有這種想法。將來的這種用電來驅動，我們有假如很便宜的綠電的話，我們就全部電氣化的路是一定走成的。
人類最終能源靠什麼？靠的是可再生發電，叫光伏、風電等等不用化石能源的發電，加上儲電組成智慧電網，就可以實現零碳電力系統。這樣的話我們就少收了幾十億噸煤，就減少了大量的二氧化碳排放。用可再生能源代替化石能源，就是説我們將來是化石能源時代變成可再生能源時代，我們化石要從燃料變成材料的時代，材料要是迴圈利用的時代。
“碳中和”僅僅是能源問題？
還有一個更重要的要實現碳中和的一個重要的方向，大家絕對不能忽視，我們要在2060年我們要碳排放，凈碳排放要做到0，可是同時我們還要做另外一個事兒，就是我們要達到發達國家水準。假如我們碳中和和經濟發展同步實現的話，對我們的壓力也更大了。我們必須要發展那些能耗非常小，産值非常高，性能非常高的産業，所以我們這種高耗能低産值的企業就會被高附加值、高品質、高性能的産業代替。
所以這個就是一個最重大的轉變，也就是説我們在40年之內一定要實現從一個工業化社會，轉變成一個智慧化社會，我們生産的東西少，品質高，價格高，二氧化碳排放少，碳中和就提出來更難的事兒，這就不(只)是我們化工(行業)的事兒，而(是)全社會的努力做到這一點。我們化工人就要生産，比如説我們石油化工要生産那種性能非常高的，高強度、高品質、高耐磨、高耐熱等等高新的材料，價格高，製造高能性能的産品，因為高性能的高價值的産品，前提條件必須有高性能的材料，我們化工人就應該支撐高科技的發展，給提供高性能的材料，這個是我們更重大的任務。
實現中國從工業化社會變成一個智慧化社會，這個是我們所有化工人應該做的，所以碳中和絕對不是一個簡單的能源問題、一個材料問題，它是個全面的一個生態文明建設總體的一個思路。也就是説有人提出來説今後40年，無論你從研究、開發、設計、生産、銷售、廢棄、重新利用，生産環節的整個的結構，都要以碳中和作為重大的考量。就是説我們不只是要求我們的工業産品性能好，價值高，耗能少，而且要求它少二氧化碳排放，它生産過程、使用過程、廢棄過程都是二氧化碳排放最少的，要全生命週期的考量這個問題。
所以就説擺在我們面前的任務非常宏偉，假如碳中和實現以後，中國就永遠的擺脫了我們資源不足的制約。我們現在石油進口(依存度)已經70%多了，天然氣已經50%多了，我們發展會受到這種能源不足，甚至一些資源不足的制約。假如我們實現了碳中和，那真是我們是實現了中國的可持續的高速的發展，任何都不能阻礙我們前進了，所以碳中和的價值是非常大的。
(關於煤的清潔化利用)二氧化碳的問題，這個是一個最難的，最徹底的解決就是關掉火電，可是關掉火電會有很大的經濟代價，國家的政策要在40年之內逐漸的淘汰火電，因為一個電廠它的生命週期也就40多年，假如我們有序的，從現在起不再建火電站了，我們逐漸的按照它的年齡逐漸淘汰，然後大量建的用可再生能源替代，這樣的話就減少了二氧化碳排放。
為什麼説“碳中和”不能一蹴而就？
我們人能不能夠效倣自然的辦法減少二氧化碳排放呢？可以。
我們接了一個題目，就是怎麼把天上的二氧化碳或者是電廠排的二氧化碳，把它變成石頭。它不到天上去了，變成石頭，這個過程我們就用廢棄的比如説混凝土，當然混凝土量要小，因為世界排二氧化碳太多，都是幾百億噸，我們要找一個更大的量的硅酸鹽，就是我説的橄欖石、蛇紋石，它們儲量有多少萬億噸，把這些碳酸鹽和氯化胺反應，變成氯化物，氨氣排出來了，這個氯化物在氨鹽水裏有氨，再加上碳酸鹽的情況之下，通過通進二氧化碳就可以變成碳酸鹽，就把二氧化碳儲存下來了。
我們可以完全通過這個就可以把氣體二氧化碳變成固體的碳酸鈣、碳酸鹽，那麼這個就是效倣地球初期的地質的變化，在實驗室裏我們已經做成了。
當然現在經濟上可能還不合算，可是假如碳稅很高的時候，也許這個本來不可能、在經濟上不合算的，就變成合算了，所以這是一個儲備技術，當然我們還有很多的技術，所以我們現在搞化工的人視野很寬，不只是石油了。各種行當，化石還有各種的先進材料，甚至於農業，我們也很關注，因為農業跟化工關係非常的密切，比如説肥料、農藥、薄膜、土壤改良等等，所以我就希望我還在力所能及的情況底下，在不同領域折騰，就起一個催化劑的作用，一起能給國家做點事。我的能力有限，好在我們的年輕老師這一代非常聰明，非常有事業心，他們完全值得信賴。
出品人：張世福
製片人：陳曉芬
監 制：楊 威
編 導：劉津池 剪輯：劉津池 丁 翔
設計製作：栗寧 楊雪 暢帥帥
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