院士發(fā)聲甲醇新生態(tài)：理想的液態(tài)儲(chǔ)氫載體，助力實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)

“中國(guó)能源挑戰(zhàn)來(lái)自能源結(jié)構(gòu)的不平衡與碳排放。將更多的可再生資源能源納入整個(gè)能源結(jié)構(gòu)，有利于解決這個(gè)問(wèn)題。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，通過(guò)可再生能源發(fā)電制氫實(shí)現(xiàn)油氣替代，是解決我國(guó)能源安全的有效途徑。”中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)、中科院院士，張家口可再生能源示范區(qū)專家咨詢委員會(huì)主任張濤提出，要積極進(jìn)行能源技術(shù)創(chuàng)新。 在張濤看來(lái)，多元化、低碳化、清潔化是能源發(fā)展趨勢(shì)。作為能源應(yīng)用大國(guó)，中國(guó)必須多能互補(bǔ)，煤、石油、天然氣、水、風(fēng)、光電熱、生物質(zhì)、核能并舉。同時(shí)，能源技術(shù)創(chuàng)新在能源革命里起到?jīng)Q定性作用，必須擺在能源發(fā)展全局的核心位置。 “在碳達(dá)峰之前，化石能源仍占主導(dǎo)地位，將與清潔能源多能互補(bǔ)，化石能源的清潔利用是主要方向；碳中和的目的是消減二氧化碳，因此要大力發(fā)展光能、電能等可再生能源，但是如果僅僅把光能、風(fēng)能作為電能、熱能使用，對(duì)減少二氧化碳排放的作用有限，要將綠氫與二氧化碳結(jié)合起來(lái)。”張濤表示。 將綠氫與二氧化碳結(jié)合有哪些優(yōu)勢(shì)？張濤表示，通過(guò)風(fēng)能、光能等可再生能源發(fā)電，再通過(guò)電解水得到的氫氣被稱為綠氫，被認(rèn)為是未來(lái)氫能的主要獲取方式。目前，氫能本身在存儲(chǔ)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)的瓶頸尚未解決。而將綠氫與二氧化碳結(jié)合制成液態(tài)甲醇，不僅可以解決儲(chǔ)運(yùn)問(wèn)題，還可中和二氧化碳。這種方式得到的液態(tài)甲醇在使用后分解得到的二氧化碳和水成為下一輪循環(huán)的載體，是天然的太陽(yáng)能運(yùn)輸者。“經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年努力，‘液態(tài)陽(yáng)光甲醇’科研水平有了大幅度提高，為今后綠色甲醇的使用奠定了很好基礎(chǔ)。” 

劉科院士：電動(dòng)車和氫能的歷史與未來(lái)

怎么讓電動(dòng)車、燃料電池汽車更好地發(fā)展呢？劉科院士提出要用液體的氫氣的載體來(lái)做，將來(lái)可能會(huì)有其他更好的液體，目前劉科院士的方案是：甲醇可能是最好的儲(chǔ)氫的載體和插電式醇?xì)浠旌蟿?dòng)力。
劉科院士認(rèn)為，不用去建什么充電站，也不要去建加氫站，就在家里地下車庫(kù)放個(gè)幾百塊錢的慢充的站，晚上睡覺(jué)的時(shí)候插上充電。但是車上永遠(yuǎn)裝50升的甲醇。
“如果不裝這50升的甲醇，比如我現(xiàn)在在深圳，買一個(gè)電動(dòng)車往廣州都不敢跑，因?yàn)榕艿侥蔷突夭粊?lái)，找到充電樁充幾個(gè)小時(shí)很耽誤事。但如果我車上有了50升甲醇，甲醇制氫發(fā)電，可以給電池充電，我們做一個(gè)相當(dāng)于電動(dòng)車的“充電寶”。一旦沒(méi)有電的時(shí)候或者冬天冷的時(shí)候，裝50升甲醇類似裝50升汽油一樣，甲醇和水反應(yīng)的溫度是200多度，用余熱就把車可以加熱，也可以把電池保持到最佳溫度。基礎(chǔ)設(shè)施就可以解決電動(dòng)車“雞和蛋”的問(wèn)題。所以我們實(shí)際上通過(guò)新的技術(shù)給電動(dòng)車和氫燃料電池賦能。”

李燦院士：“液態(tài)陽(yáng)光”解決制氫與氫儲(chǔ)存難題

“綠色氫能將是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)切實(shí)可行的路徑之一。”中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)李燦表示，如果將光伏、風(fēng)電、水電變成燃料（如綠色氫能），“這其中最關(guān)鍵的就是制氫過(guò)程，即電解水制氫，相當(dāng)于儲(chǔ)電。“1噸氫可產(chǎn)生3.3萬(wàn)度電，也就是說(shuō)產(chǎn)生1噸氫相當(dāng)于儲(chǔ)存了3.3萬(wàn)度電。”

不僅如此，以綠氫和二氧化碳為原料制取甲醇，有助于實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排的同時(shí)，還可緩解我國(guó)液體燃料短缺的問(wèn)題，同時(shí)解決化石液體燃料的清潔能源替代問(wèn)題，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和。“這種來(lái)源的甲醇就是‘液態(tài)陽(yáng)光’，實(shí)際上就是將氫的能量轉(zhuǎn)移到甲醇里，而甲醇是基本的化學(xué)中間體，可替代汽油廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)。”李燦說(shuō)。“每合成1噸甲醇，就可轉(zhuǎn)化1.375噸二氧化碳。若液態(tài)陽(yáng)光實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，其規(guī)模完全可與目前國(guó)內(nèi)煤制甲醇產(chǎn)量（8000萬(wàn)噸）相當(dāng)，如此可轉(zhuǎn)化上億噸的二氧化碳。”

“甲醇是理想的化學(xué)儲(chǔ)氫載體，1噸甲醇可以放出187公斤氫氣。如此，制氫與氫能儲(chǔ)存的安全性問(wèn)題，均可通過(guò)液態(tài)陽(yáng)光甲醇工藝實(shí)現(xiàn)。”李燦說(shuō)。