看到這個消息是在英國使館的微博，說有一家英國公司，從空氣中富集二氧化碳，從水里面提取氫，然后把二氧化碳加氫再經(jīng)過一些方法，最終得到汽油。這個官方微博給下的結(jié)論，是這個方法有望解決能源危機問題，并通過清除大氣中的二氧化碳幫助對抗全球變暖。
@英國駐華使館:據(jù)英國<獨立報>報道,英國一家AirFuelSynthesis公司借助革命性技術(shù)首次”用空氣中的二氧化碳生成汽油”,該技術(shù)通過從空氣中捕獲二氧化碳,從水蒸氣中提取氫氣,在電的作用下”煉制”汽油.這項技術(shù)有望解決能源危機問題，并通過清除大氣里的二氧化碳，幫助對抗全球變暖。
從空氣中的二氧化碳制備汽油，技術(shù)上真的可行嗎？效果真有這么好嗎？
其實這個工藝里面涉及到的各個技術(shù)環(huán)節(jié)，都是成熟的，經(jīng)過了工業(yè)實踐檢驗的。
簡單的說這個工藝包括了幾個大部分，首先是從空氣中富集二氧化碳。
雖然工業(yè)上目前很罕見直接從空氣中富集二氧化碳的做法，但是富集的原理是非常簡單的。二氧化碳是酸性的，可以很方便地被堿吸收，而吸收了二氧化碳的堿，可以通過其他方法把二氧化碳釋放出來，這樣，就可以二氧化碳的富集的同時，實現(xiàn)堿的循環(huán)使用來降低成本。工業(yè)上，吸收二氧化碳可以使用無機堿的水溶液，不過大規(guī)模的裝置一般會使用有機胺。在煤化工天然氣化工領(lǐng)域，通過堿來吸收二氧化碳已經(jīng)是很成熟的了，這些都是化學(xué)方法。此外還可以通過物理方法，直接把二氧化碳溶解在溶劑里面，比如應(yīng)用非常廣泛的低溫甲醇洗工藝，利用二氧化碳在零下三四十度的低溫的甲醇溶液里面溶解度較好的性質(zhì)，來吸收二氧化碳，然后再在較高的溫度分離二氧化碳和甲醇，甲醇重復(fù)使用，而二氧化碳則得到了富集。
目前工業(yè)上應(yīng)用的二氧化碳富集工藝處理的都是至少幾個百分點的二氧化碳，還沒有應(yīng)用到處理空氣中幾百個ppm的低濃度二氧化碳的實際例子。沒有這樣的工業(yè)實踐的一個重要原因就是并沒有這樣的實際需求，并不是說技術(shù)上并不可行。當(dāng)然在二氧化碳富集并沒有足夠的經(jīng)濟利益驅(qū)動的情況下，這個做法的確缺乏經(jīng)濟價值。造成經(jīng)濟性不好的原因，是一方面需要有投資，一方面運行這個回收裝置需要消耗大量的能量，而且二氧化碳的濃度越低，需要的投資也就越大，所消耗的能量也就越大。這個能量，是需要有地方提供的。
汽油是碳氫化合物，元素是碳和氫。二氧化碳只能提供碳元素的來源，氫的來源就要依靠廣泛存在的水。這個工藝提出的方法，是電解水。電解水制氫是非常成熟的工藝，需要注意這個工藝也是需要消耗能量的。
然后就需要把二氧化碳和氫氣進行反應(yīng)。這個工藝提出的方法是甲醇合成。這也是很成熟的工藝。二氧化碳和氫氣在一定的反應(yīng)溫度和壓力下得到甲醇已經(jīng)有幾十年的歷史了，最早工藝來源于一氧化碳與二氧化碳的混合氣體加氫得到甲醇，后來也有了專門使用二氧化碳加氫得到甲醇的工業(yè)示范，技術(shù)方面是沒有問題的，因為沒有經(jīng)濟性并沒有被工業(yè)實際應(yīng)用。這個反應(yīng)本身的確是放熱反應(yīng)，不需要外界提供能量，不過將原料氣體調(diào)整到所需要的溫度和壓力，仍然是需要能量的。
然后就是將甲醇變成汽油的工藝。這個工藝聽起來稀罕，實際上在八十年代就在新西蘭有過大規(guī)模的工業(yè)實踐，目前國內(nèi)也有這樣的裝置，建成叫做MTG。這個工藝也需要外界提供一些能量。
得到汽油以后還需要進行一些精餾分離等等提制工藝，也是需要能量的。
也就是說，雖然從空氣里面提取汽油的確是一個聽起來挺酷的事情，整體工藝并沒有什么新的東西。甚至這個全工藝的概念，至少在三十年前就有人提出了。技術(shù)上，完全沒有問題的。當(dāng)然不說目前這個工作沒有價值，畢竟即使是一些成熟工藝的整合也是需要很多的工作的，打通全流程的技術(shù)價值還是存在的。
如果不考慮技術(shù)細節(jié)，只看這個工藝的起始和終點，原料是二氧化碳和水，產(chǎn)物是汽油。汽油的使用方法是燃燒提供能量，得到二氧化碳和水。也就是說，二氧化碳和水，最終得到二氧化碳和水，還提供了人們可以使用的能量。這個能量不可能憑空而來。上面的分析也看到了，大多數(shù)的具體工藝環(huán)節(jié)都需要有能量來源，可以說這個工藝的本質(zhì)，是利用二氧化碳和水作為媒介，將其他形式的能源，變成了運輸可用的能源。千萬不要誤會這本身就是一個能源來源的解決辦法，這只是能源形式轉(zhuǎn)換的一個辦法。
運輸使用的能源對可攜帶性有比較高的要求，要求便于存儲、運輸，需要一定的能量密度。這些要求是的汽油柴油成為運輸用能源的首選，運輸存儲方便，能量密度大，目前還是其他能源形式不可替代的。運輸業(yè)也有電力驅(qū)動，比如電氣機車已經(jīng)完全占據(jù)了鐵路運輸?shù)氖袌?，但是在飛機、輪船、汽車這些領(lǐng)域，電力因為不方便存儲攜帶仍然沒有得到大規(guī)模應(yīng)用。所以在運輸用能源短缺，至少未來石油肯定會不夠用的前提下，研究其他方法制備汽油柴油是有價值的。特別是石油或者目前已經(jīng)成熟的煤制油，天然氣制油，使用的都是化石能源，可再生能源除了生物質(zhì)以外都只能以電力的形式用于運輸。這個工藝路線，在實現(xiàn)使用可再生能源來生產(chǎn)汽油的方面，是有價值的。
那么，這算是解決能源危機的一個方法嗎？長遠看，是的?；茉丛缤碛胁粔蛴玫哪且惶?，這個方法到了化石能源不夠的時候，是一個生產(chǎn)汽油的方法。但是短期來看，這個全工藝的投資很高，能量轉(zhuǎn)換效率也比較低，再加上目前可再生能源的價格也不便宜，至少在成本上是完全無法與目前的傳統(tǒng)工藝競爭的。在至少二三十年的時間范圍內(nèi)，這條路線在解決能源危機方面做不了什么貢獻，所以只能算是一個長遠的方法，甚至可能是在化石能源退出舞臺之后的一個運輸用能源解決方法，與現(xiàn)在所談的能源危機并不完全是一回事。直接就說是解決能源危機的方法，有很大的誤導(dǎo)嫌疑。其實這個路線長遠來甚至都不一定是一個好方法。電力汽車技術(shù)有可能在二三十年以后成熟，與電力汽車相比，這個路徑的效率明顯要地上不少，也許有特殊的市場定位，但是不可能是一個普遍的運輸能源解決方法。或者說無論近期遠期，從能源危機角度來講，這條路線的意義都不大。
但是也不是說長遠看這條路線沒有價值。要知道地球上能源的分布是很不均勻的，而能源的應(yīng)用密度更加不均勻，而且，很多時候能源資源的分布于能源需求的分布對不上號，這就需要長距離進行能源運輸。目前世界的石油就有一個遍及全球的輸送網(wǎng)絡(luò)，而電力卻不可能實現(xiàn)超遠距離的輸送，跨越大洋的電力輸送更是非常遙遠的事情。這樣，如何把可再生能源豐富但是需求較少的地區(qū)的能源運輸出來，也是一個難題。如果能把可再生能源轉(zhuǎn)化成為液體燃料的形式，就可以進行遠洋運輸，進行超遠距離輸送。當(dāng)然要做到這一點，并沒有必要把能源轉(zhuǎn)化成為汽油，轉(zhuǎn)化成甲醇就已經(jīng)足夠了。至少在三十年前，就有日本人提出過利用澳大利亞的豐富的太陽能資源，通過固定空氣中的二氧化碳，轉(zhuǎn)化成甲醇，然后把甲醇運輸?shù)饺毡臼褂谩?/p>
石油的用處也不僅僅在運輸用能源，依賴石油為原料生產(chǎn)的各種各樣的有機材料已經(jīng)成為人們生活不可缺少的一部分。類似的思路可以生產(chǎn)乙烯，丙烯等基礎(chǔ)化工產(chǎn)品，使用甲醇為原料制備乙烯丙烯的工藝都已經(jīng)在進行工業(yè)實踐。在石油稀缺到連化學(xué)品的供應(yīng)都無法保障的時候，這個思路可以保證后石油時代的化學(xué)品供應(yīng)。實際上，在差不多百年之后的后化石能源時代，使用大氣中的二氧化碳作為碳的原料來生產(chǎn)化學(xué)品，可能要比提供運輸用能源要靠譜得多，也更有可能成為現(xiàn)實。
那么，這個做法能夠清除大氣中的二氧化碳嗎？一定條件下來看，也是的。不過這個限定條件要比較苛刻。工藝本身，從大氣中得到的二氧化碳里面的碳以汽油的形式被固定下來，汽油燃燒以后，再釋放回到大氣，可以實現(xiàn)二氧化碳的平衡。但是如果這個轉(zhuǎn)化過程中所消耗的能量來自化石能源，那么這個工藝是不可能實現(xiàn)完全的二氧化碳平衡的。實際上，這個工藝是否真的能實現(xiàn)自身的二氧化碳平衡，取決于所利用的能量的清潔性。只有這個工藝里面所需要的能源來源都是清潔的，沒有碳排放的，所需要消耗掉的消耗品的生產(chǎn)也是完全清潔的，沒有二氧化碳排放的，那么，整個過程才不會產(chǎn)生更多的二氧化碳排放，或者說在沒有產(chǎn)生更多的二氧化碳的排放的情況下人們實現(xiàn)了能量的利用，這也是很不錯的。在這個時候，雖然這個工藝并沒有直接減少大氣中二氧化碳的總量，但是大自然本身就可以消耗一定的二氧化碳，如果人們停止了向大氣中二氧化碳的排放，大氣中的二氧化碳含量會逐漸降低的，間接的起到了清除大氣中二氧化碳的作用。但是，真的實現(xiàn)，如前所說的，很可能是后化石能源時代的事情了，至少三五十年以內(nèi)，實際應(yīng)用價值仍然不大。
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