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近期,有一段話非常流行:“92號加滿,負債滿滿;95號加滿,傾家蕩產;98號加滿,三代還款!”雖然夸張,但表示了大家對高油價的不開心,眾所周知,2022年3月17日24點開始,油價會史詩級上調,9號汽油都將進入9月時代。但與此同時,本月4日
近期,有一段話非常流行:“92號加滿,負債滿滿;95號加滿,傾家蕩產;98號加滿,三代還款!”雖然夸張,但表示了大家對高油價的不開心,眾所周知,2022年3月17日24點開始,油價會史詩級上調,9號汽油都將進入9月時代。但與此同時,本月4日,中國科學院大連化學物理研究所發布消息稱:全球首套二氧化碳加氫制汽油裝置啟動成功,注意這是量產,那這項已經量產的技術會在將來終結汽油的上漲嗎?
扎心的油價
和二氧化碳杠上了的中國人
提起二氧化碳制取什么,想必大家還能夠想起不久之前,中國科學家利用二氧化碳制取了淀粉,宣告人類可能未來真的可以“喝西北風”就飽的消息吧?
其實不只是二氧化碳制取淀粉,很多人不知道的是,中國已經實現了量產化的二氧化碳制取塑料了,還賣得不錯,而且這項成果的擁有者同樣是這次制取汽油的研究所——中科院長春應化所。
其實從1997年開始,長春應化所就在布局二氧化碳的利用轉化技術了,在2018年的時候,這個團隊就實現了,利用二氧化碳制取塑料的工藝,注意這不是實驗室的那種,是真的量產成功的產品和技術,其量產達到了5萬噸/年,這些塑料可用于生產塑料袋、快遞包裝、農用地膜等,而且比傳統塑料更加的環保容易降解。而成功的秘密就在于他們開發了一種稀土三元催化體系,而這一次的二氧化碳制取汽油,同樣是催化劑的突破。
二氧化碳制取汽油,催化劑要用得好
其實二氧化碳制取汽油并不是新技術了,早在2002年的時候,日本就實現了二氧化碳加氫變汽油的工藝,但是他們采用的是用鐵粉做催化劑,利用鹽酸制取氫氣,與二氧化碳在100MPa和300℃下反應,但最后只獲得了一定數量的甲烷、乙烷、丙烷和丁烷,雖然烷類只要含量再高一點就是汽油了。但畢竟沒有完全成功。
2016年,諾貝爾獎得主喬治·歐拉的團隊,首次采用了基于金屬釕的催化劑,將從空氣中捕獲的二氧化碳直接轉化為甲醇,轉化率高達79%。甲醇是一種重要的化工原料,也可以用作燃料。可以說也是研究成功了。
但是這么多年以來,歐美日本都在這個行業不斷投入,研發新的技術,但是因為二氧化碳本身就非常穩定,不容易利用,同時無法解決產品純度問題,一直都只能呆在實驗室里面。
直到2017年的時候,中國的團隊使用新型的Na-Fe3O4/HZSM-5多功能復合催化劑,首次實現了實驗室二氧化碳直接加氫制取汽油。當然如果只是這樣的話,那么這項技術也就是在實驗室秀一秀而已,但這次不同,經過長時間的改進和嘗試,中國將這項技術成功的實現了量產,現在的每年產量是1000噸!
憑什么是我們量產成功了?
如同前面說的一樣,二氧化碳制取汽油的實驗已經開展了超過20年了,但是為什么這么多年只有中國成功量產了呢?根本原因就是上面說的那種神秘的催化劑,根據目前的情況看,這項催化劑優點非常的多。
比如因為是鐵材料,所以價格非常的便宜,這就會讓生產汽油的成本降低,其次是反應條件很低,只需要20到30個大氣壓的壓強,250-350度的溫度就可以反應了,而且反應過程非常的簡潔,不需要太多的流程和設備投入,關鍵的是最后的生成物還很純凈,可以直接生成出90號以上的汽油,并且符合我國的國六標準。說個略微夸張的例子:就是接出來就可以直接灌進油箱跑路了。
你在忽悠我,能量守恒了解下
估計很多人看到這里會說李老師忽悠大家,因為大家都知道汽油燃燒,能量被汽車利用以后,尾氣會生成二氧化碳,你現在居然直接就二氧化碳反過來合成汽油了,這根本不符合能量守恒啊,汽車燒走了的能量從哪里來呢?別急,這里有一個關鍵詞,這項技術是二氧化碳+氫氣制取汽油,消耗的能量由氫氣來補上,當然這也帶來了這個技術最大的一個問題:成本太高了。
成本比售價還高,怎么賣?
根據目前公布的消息,這項量產工藝,目前生產1噸汽油,需要消耗6噸二氧化碳,而目前的二氧化碳的工業價格是470元/噸計算,原料加工成本約在2820元/噸。另外這項工藝加工過程中肯定有成本還有消耗的電能,但因為沒有完全公開,所以只能估算一下,大概價格可能是1000元/噸,因此這樣生產出來的汽油,不計算氫氣的消耗,生產出來的汽油成本為4300元/噸。
而且我國對汽油還需要收取超過2000元的消費稅和13%的增值稅,所以完稅成本將會接近7000元/噸,折算成售價那就是不考慮所有投入,單純的汽油成本就高達5.2元/升,但實際考慮到因為汽油的特殊性,運輸成本極高,另外還有加油站本身的占地成本,人工成本,實際上目前這項汽油的成本是高于現在的油價的,也就說這樣子造出來的油,比直接購買加工的油更貴!
注意,這里面還沒有考慮到氫氣的成本,要知道目前我們制取氫氣的成本還是非常的高,基本都是電解水,這一部分累加上去,可以說這項技術生產出來的汽油,成本可能比現在高一倍都有可能,18元/升的92號汽油了解一下?
如此說來這項技術完全就是沒有用了嗎?當然不是,如果只是看現在的汽油市場,它肯定沒戲,但是如果看遠一點的未來和更大的市場,你會發現這項技術前景也許很廣闊。
前景廣闊的新技術
首先是這項技術是消耗二氧化碳的,而二氧化碳這東西,相比大家都非常的熟悉,大名鼎鼎的溫室氣體啊,根據統計,在2021年,大氣中平均二氧化碳(CO2)濃度達到了百萬分之414,比工業革命之前高出50%。而且這個比例還在繼續上升上去,也因為如此,我國才提出了偉大的碳中和計劃。
這項技術,每噸汽油制取需要消耗二氧化碳6噸,2020年,我國二氧化碳排放量為98.94億噸,如果這項技術能夠全力開動,那么我們排放的的二氧化碳將會被大幅度的消耗,即便是生產生本高于售賣價格,賣一桶虧一桶,那也就當我們在治理我國的碳排放了。
其次,東西貴總比沒有好,中國是石油消耗的大國,根據數據,我國每年消耗石油達到了7億多噸,而關鍵的是國內的油田根本無法供應如此龐大的石油消耗量,所以在2021年,我國進口的石油就高達5.1億噸。
目前石油很多是通過管道從哈薩克斯坦和俄羅斯兩個盟友那里進口,但是最近的局勢也告訴我們這事情未必那么穩定,另外我們還有大量的石油,是通過海上運輸,從伊朗、沙特等中東國家來運輸的,如果有一天,因為一些原因海上運輸的路線被切斷了,那么我們如何來滿足國內的石油供應呢?如果有一天大量工廠無法開動,所有加油站進行汽油限售,每車每月只能加20L,跑200公里,這樣的日子誰愿意看到?這個時候有了這項技術,即便成本高一些,但如果可以保證自己能夠生產出來,進行基本的供給,不也是非常重要的事情嗎?貴總比沒有好吧!
總結:
這項技術目前如同正在研究的核聚變反應一樣,產出的能量還沒有投入得多,基本每時每刻都處在歸本當中,而且很可能很長一段時間都不能改變,但問題是,不是每一項技術都必須賺錢才可以存在,它們可以有更長遠的目標,另外現在是虧本,不代表將來這項技術不能發展到成本大幅度降低開始賺錢,并且改變石油行業的地步。現在的它沒有辦法讓油價下降,但未來誰能說得準呢?您如何評價這項技術呢?歡迎您的轉評贊,我是李將平老師,更多精彩恭請關注。
王同