中國工程院院士、北京化工大學校長譚天偉:利用溫室氣體 四川應抓緊研發佈局

拿空氣當原料能生產傢俱、燃料?這種誇張的想法,即使在科幻作品裡也少見。

5月6日,在蓉舉行的中國工程科技論壇——高分子材料可持續發展工程科技論壇上,中國工程院院士、北京化工大學校長譚天偉卻說,這個想法已成為現實。

如何做到的?

原理類似植物光合作用,將二氧化碳和水合成有機物

“不久前我逛某家居市場時,就看到過使用‘AirCarbon塑料’的傢俱。這種塑料是怎麼來的?就是用空氣裡的溫室氣體制造的。”譚天偉介紹。

這背後究竟藏著怎樣的“黑科技”?用學術語言來說,這是二氧化碳的第三代生物煉製技術。“就是把二氧化碳通過生物煉製,轉化為綠色燃料、材料和化學品。”譚天偉說,單單AirCarbon塑料,目前已經被宜家、戴爾、惠普等國際巨頭廣泛採用,每年用量近300億磅。

令人難以理解的是,二氧化碳看不見摸不著,單靠它們如何生產出堅固的塑料?“原理類似植物的光合作用。”譚天偉說,植物吸收光能,將二氧化碳和水合成有機物。“(科學家)只是用微生物來加快這個過程,從而實現工業化生產。”

能夠推廣嗎?

和石油比,二氧化碳作為原料無窮無盡且對環境友好

目前,石油是基本的化工原料,可以用以生產化學品、塑料等。

和石油比起來,譚天偉認為將二氧化碳作為化工原料至少有兩大優勢:一是作為原料,它幾乎是無窮無盡的;二是對環境友好。“傳統印象中化工廠是汙染環境的、危險的,因為生產環境是高溫高壓,且可能使用易燃有害物質。而二氧化碳作為原料是用生物方法,常溫常壓,也沒有有毒有害物質,還能消耗溫室氣體,是完全綠色的。”他認為這將是未來化學工業發展的必然趨勢。

但譚天偉也提到,技術應用的主要難點是成本。目前用二氧化碳的成本還高於用石油,導致產品不具備價格優勢,“相信隨著技術進步,這個問題會很快取得突破。”

成本沒優勢,為何還能在宜家等商業企業中大量應用?“因為歐美有政府支持——它在製備過程中消耗二氧化碳,相當於二氧化碳減排。將碳排放指標出售的錢補貼給它,目前技術就能做到和用石油的成本相當。”

能在川落地嗎?

這方面四川有發展條件,建議抓緊研發佈局相關技術研發,國內部分地區已跑在了前面。譚天偉介紹,科技部已啟動多個研發項目,主要佈局在沿海;唐山也已建起產能500噸的示範裝置,用二氧化碳生產乙醇。

在他看來,這方面四川起步較晚,但也有發展條件。

“目前(在四川)能看到的研發項目很少。建議四川抓緊佈局相關技術研究。”譚天偉說,四川擁有四川大學等一批化學研究領域實力較強的高校,完全有可能在這一輪技術變革全面推廣前搶佔下技術制高點。

具體該從哪個方向突破?譚天偉建議一方面結合四川已有產業對原料的需求,另一方面也要考慮技術發展各個方面的商業潛力、目前進展等。

他特別列出了目前全球用二氧化碳能生產的主要化學品分佈和技術成熟度,供決策參考:技術成熟度最高的,是用二氧化碳來生產尿素、水楊酸(阿司匹林),環狀碳酸酯(溶劑、鋰離子電池電解質),已經實現了商業化;目前大致處在中試階段的,包括用二氧化碳來生產無機碳酸酯(用於製造水泥、混凝土等)、甲酸(防腐劑、粘合劑、燃料電池燃料)、甲醇(乙烯、丙烯、燃料)等;至於仍在實驗室研究階段的,則包括用二氧化碳來生產二甲醚(用於製造液化石油氣替代品、燃料添加劑等)、醛類(聚合物、溶劑、染料、化妝品成分)、醇類(溶劑、洗滌劑)、有機碳酸酯(殺蟲劑、農藥、防腐劑、化妝品)等,“要實現應用,還需要快則兩三年,慢則10餘年的時間。”□崔粲本報記者熊筱偉


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