“未來國(guó)家間的博弈聚焦在碳博弈”“誰能主動(dòng)應(yīng)對(duì)‘捕碳’難題,誰就拿到了通往未來的鑰匙”“如何把二氧化碳‘變廢為寶’是實(shí)現(xiàn)‘雙碳’的關(guān)鍵”……這是記者近日采訪聽到的業(yè)內(nèi)人士對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的看法。
在業(yè)內(nèi)人士看來，碳中和的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)碳的綠色利用和循環(huán)經(jīng)濟(jì)。因此，破解碳中和的必要路徑是二氧化碳的轉(zhuǎn)化利用，把二氧化碳中的碳轉(zhuǎn)化成其它有用的碳基能源和碳基材料，變廢為寶。
二氧化碳轉(zhuǎn)化尚難商業(yè)化應(yīng)用
實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)涉及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)各方面的深刻變革，加速推進(jìn)能源革命和技術(shù)創(chuàng)新勢(shì)在必行。如今，二氧化碳技術(shù)創(chuàng)新已成國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。近幾年，全球涌現(xiàn)出了許多二氧化碳利用的新工藝，雖然也取得了一定成果，但這些新技術(shù)路線都沒有實(shí)質(zhì)性突破費(fèi)托合成(以合成氣CO+H2為原料，在適宜的催化劑和反應(yīng)條件下生成烴類及含氧有機(jī)物的過程)的限制，尚有很多難題待突破。
記者了解到，對(duì)于二氧化碳捕集、利用與封存(CCS)，我國(guó)在膜法碳捕集技術(shù)和等離激元人工光合技術(shù)(簡(jiǎn)稱“等離激元技術(shù)”)等綠色低碳前沿技術(shù)方面做了很多工作。比如，膜法碳捕集技術(shù)中試裝置已穩(wěn)定運(yùn)行超一年，等離激元技術(shù)中試基地已試運(yùn)行成功。然而即便如此，這些前沿技術(shù)離商業(yè)化應(yīng)用仍有距離。
業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，通過碳捕集來減少碳排放成本太高，未來全球碳中和技術(shù)的制高點(diǎn)或?qū)⑹俏ㄒ桓碑a(chǎn)物為氧氣的等離激元技術(shù)。
“中國(guó)有許多科學(xué)家和科研團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室層面研究等離激元技術(shù)并取得了一些成果，但尚未在產(chǎn)業(yè)界形成認(rèn)知。”北京光合新能科技有限公司(下稱“光合新能”)CEO王琮向記者介紹，等離激元技術(shù)復(fù)刻了整個(gè)光合作用，甚至比自然界中的光合作用更有效。“雖然光合新能在等離激元催化技術(shù)細(xì)分道路上起步最早，但目前尚未形成大規(guī)模成熟應(yīng)用，距離產(chǎn)業(yè)化推廣仍有‘最后一公里’。”
等離激元技術(shù)可實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)利用
在王琮看來，由于二氧化碳分子太過穩(wěn)定，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)化二氧化碳的技術(shù)需大量能量輸入，使得轉(zhuǎn)化難度太大，成本過高，難以商業(yè)化。實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵在于低成本地把二氧化碳變碳為寶，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。
業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為，等離激元技術(shù)可使二氧化碳轉(zhuǎn)化為可規(guī)模化生產(chǎn)的高附加值產(chǎn)品，具有明顯的經(jīng)濟(jì)性。“等離激元技術(shù)最大的特點(diǎn)是‘變廢為寶’，用太陽能或廢熱把二氧化碳轉(zhuǎn)化為汽油、柴油、氫能等能源。”中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)交流中心“綠色技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策課題組”組長(zhǎng)梁云鳳對(duì)記者表示，等離激元技術(shù)利用納米級(jí)電磁波的自聚焦增強(qiáng)效應(yīng)，大大降低傳統(tǒng)催化反應(yīng)的輸入能量要求，提高了能量轉(zhuǎn)化效率，是實(shí)現(xiàn)二氧化碳轉(zhuǎn)化利用的有效技術(shù)路徑。
“一項(xiàng)技術(shù)能否被廣泛應(yīng)用并產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效用，要從多個(gè)維度觀察。”北京環(huán)境交易所首任董事長(zhǎng)熊焰接受記者采訪時(shí)表示，首先，要看其技術(shù)原理是否具有創(chuàng)新性和顛覆性。其次，要看其是否有全新的技術(shù)路徑。等離激元技術(shù)的光熱催化、二氧化碳制油氣等原理具有顛覆性創(chuàng)新。同時(shí)，與傳統(tǒng)碳捕集、利用與封存需要多步工業(yè)步驟不同，該技術(shù)在一個(gè)反應(yīng)設(shè)備中同步完成所有工業(yè)步驟，更加節(jié)約能源和成本，是一套全新的化工邏輯。“此外，最關(guān)鍵的是，等離激元技術(shù)利潤(rùn)率在50%以上，具備經(jīng)濟(jì)可行性，具有規(guī)模化推廣潛力。”
保持技術(shù)領(lǐng)先需多方支持
為搭乘碳減排快車，美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家均投入大量資金支持等離激元技術(shù)發(fā)展。例如，美國(guó)企業(yè)SyzygyPlasmonics近期宣布完成了B輪融資，籌集約為1.5億元人民幣研發(fā)該技術(shù)。
與各國(guó)等離激元技術(shù)主要集中在科研階段不同，我國(guó)等離激元技術(shù)已走出實(shí)驗(yàn)室。2020年底，黑龍江省七臺(tái)河市建成了一座等離激元技術(shù)中試基地，利用大唐電廠的余熱和二氧化碳，實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn)6噸的合成天然氣和合成汽油。
在業(yè)內(nèi)人士看來，要使我國(guó)等離激元技術(shù)領(lǐng)先世界、率先走向產(chǎn)業(yè)化，離不開政策、資金支持。為此，梁云鳳建議，組建“等離激元”國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，聯(lián)合高校、科研院所以及地方政府建立“治碳制能”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)，建議完善相關(guān)法律法規(guī)，出臺(tái)財(cái)稅優(yōu)惠政策，提供綠色金融服務(wù)，將二氧化碳治理變成企業(yè)發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力。
“等離激元是一種新的工業(yè)體系，落地過程中需要全產(chǎn)業(yè)鏈的整合。”王琮認(rèn)為，“等離激元技術(shù)還在不斷迭代更新，作為企業(yè)也需不斷研發(fā)，保證中國(guó)技術(shù)領(lǐng)先世界。”(蘇南)
