最近网上总有不少声音,对我国二氧化碳人工合成淀粉这项技术指指点点,动不动就拿现阶段成本说事,嘲讽这只是实验室的噱头。但很多人不知道,早在十几年前,国内科研界就已经把目光投向二氧化碳的资源化利用。从中科院山西煤化所、大连化物所这些国家队科研院所,到上海华谊这类地方化工企业,国内早已在小试阶段实现二氧化碳合成甲醇、合成汽油。其中二氧化碳制汽油,甚至已经完成千吨级中试,这套试验装置就落地在徐州,疫情之前就已经建成运行。
很多人分不清一个核心概念:淀粉、甲醇、汽油,本质上全都是碳基能量载体。实验室做出成果,和实现大规模商业化落地,完全是两码事。实验室环境可以不计能耗、不计成本,只要把化学反应跑通就算成功。可一旦要走向工业生产,就绕不开最现实的问题:能不能赚钱,能不能扛住现实的工业条件。
二氧化碳合成碳基燃料,最大的两道拦路虎,至今仍摆在所有人面前。
第一重难题,就是二氧化碳分子本身极度稳定。想要打破它的化学键,把二氧化碳转化成甲醇、汽油、淀粉,就必须输入巨大的能量。实验室可以依靠高温高压条件强行完成反应,但放到工业场景,高温高压就意味着高能耗、高物耗,生产成本会直线飙升,同时还会带来安全隐患。
技术的终极目标,是研发出更高效的催化剂,让最终产出的可用能量,大于生产过程消耗掉的能量。如果做不到这一点,整个工艺就只是一个耗能的“烧钱游戏”。这不是简单的工程放大,而是催化剂、反应机理层面的硬核科研课题,需要长年累月的迭代打磨,不是一朝一夕就能一蹴而就。
第二重难题,是稳定、高纯度、巨量的二氧化碳原料从哪来。很多网友想当然,觉得现在全球都在减碳,二氧化碳到处都是,取之不尽。可现实恰恰相反,空气中二氧化碳浓度极低,想要直接从空气里大规模捕集,成本高到难以想象。工业化合成,需要的是集中、持续、高纯度的二氧化碳气源,这种资源现实中并不容易获取。
举两个最直观的例子。汽车尾气排放的二氧化碳总量不小,但汽车是流动的,遍布大街小巷,根本没有办法大规模集中收集。而煤电厂烟气,确实是巨大的二氧化碳排放源,但煤炭成分极其复杂,燃烧之后的尾气混杂大量硫化物、氮氧化物、粉尘等杂质。想要提纯出符合合成反应标准的二氧化碳,要经过多道净化脱除工序。每多一道净化流程,成本就往上跳一截,很容易出现“豆腐盘成肉价钱”的窘境。
看到这里,不少人会说:既然成本这么高,那研究它还有什么意义?
我们必须分清:工艺路线能走通,不等于马上就能大规模商用;但走不通,就意味着未来完全没有机会。
二氧化碳人工合成淀粉、二氧化碳制甲醇汽油,不是画大饼的空想,不是孵不出小鸡的石头蛋。它证明人类已经找到了一条全新的碳转化路径,只是当下的技术条件、经济条件还没有完全成熟,前路依旧荆棘丛生。
人类科技进步从来不是一蹴而就。回望历史,很多现在普及的技术,刚诞生的时候同样成本高昂,被人嘲讽不切实际。光伏刚问世的时候发电成本高得离谱,谁能想到几十年之后,会成为全球主力清洁能源。
如今AI人工智能又加入科研赛道,可以辅助筛选催化剂、模拟反应路径,大幅加快研发迭代的速度。只要持续投入、坚持攻关,随着能源成本下降、催化剂不断突破,未来完全有可能跨过商业化的门槛。
有一句广为流传的谚语:种一棵树最好的时间是二十年前,第二好的时间就是现在。
科研最忌讳短视功利。不能因为现在还不能立刻赚钱,就全盘否定科研人员十几年的付出。技术攻关本就是一个漫长的过程,从实验室小试,到中试放大,再到产业落地,需要一代又一代人持续深耕。
现实里总有一群人,自己从不参与科研攻坚,站在旁观者的角度指指点点,拿着现阶段的成本缺陷,去嘲讽埋头实干的科研工作者。他们总喜欢用“现在不划算”,否定未来的可能性。
可如果所有科研都只看当下能不能盈利,那人类就不会有任何技术突破。
我们承认现阶段二氧化碳合成淀粉、合成燃料,距离大规模普及还有很远距离,我们不回避现实的成本难题。但我们更不该用当下的局限,去抹杀科研的价值。这条路虽然难,但只要方向正确,坚持走下去,就终会看到曙光。那些只会冷眼旁观、冷嘲热讽的人,实在没有资格去质疑默默埋头做事的科研人。
