化石能源对一个国家来说 ， 是珍贵的资源 ， 但直接燃烧 ， 二氧化碳的排放量比较大 。 科学家正在努力 ， 把化石能源更多当原材料来利用 ， 从而加工成产品 。
比如 ， “吃干榨净”石油 ， 科研人员创新了比较精准的炼油方法 ， 一些“分子炼油”技术大大提高了石油资源的利用效率 。 有专家设想 ， 未来80%的原油可以变成烯烃、芳烃 ， 进而生产合成塑料、橡胶、纤维等材料 ， 作为工业生产化学原料 ， 减少石油的直接燃烧 。
推动氢能规模应用
研究高效、便利、低成本获取“绿氢”的途径
“精准剪接”煤分子 ， 完成煤炭清洁利用 ， 实现这一构想离不开先进、高效的催化剂 ， 同时还要摒弃传统的氧助气化过程 ， 有“绿氢”的帮助才能做到 。
氢气在自然界不存在 ， 需要人工获取 ， 还要储存、转换和应用 。 所谓“绿氢” ， 是指通过风能、光能等可再生能源发电 ， 再用清洁的电力分解水制备出的氢气 。 这被认为是未来获取氢能的主要方式 。 但电解水制氢的成本比较高 ， 全球每年消耗的5000万吨左右氢气中 ， 仅有4%来自电解水 ， 而且所用电能也非全部来自可再生能源 。 大多数氢气来自化石能源 ， 其中又以煤制氢价格最便宜 。 但以煤制氢 ， 又免不了排放二氧化碳 。
科研人员正在开发高效、便利、低成本获取“绿氢”的途径 。 比如 ， 发展大规模、低能耗、高稳定性的电解水制氢新技术 ， 通过材料和过程的创新降低能耗和成本等 。 专家认为 ， 如果人们能够比较经济地获得“绿氢” ， 未来就能形成一条比较完善的氢能产业链 ， 推动氢能在各个行业的应用 ， 最终甚至会形成一套独立于石油天然气和电力的新体系 。
氢气的价值远不止助力煤炭清洁利用 。 包信和认为 ， 氢能利用效率高、无污染 ， 还能与多种能源耦合 ， 可以说是实现碳中和目标的关键 。 当今能源体系是由化石能源产生电力、液体燃料 ， 再到达最终用户 。 在未来能源构架中 ， 氢能将与电力一起居于核心位置 ， 为终端用户供能 。
在能量释放效率上 ， 氢燃料电池技术比内燃机更高 ， 氢气有潜力取代汽油 ， 在交通领域有广阔的应用前景 。 又如 ， 传统的炼钢方式 ， 主要通过焦炭燃烧提供还原反应所需要的热量 ， 并产生还原剂一氧化碳 ， 将铁矿石还原得到铁 ， 再把铁炼成钢 ， 整个过程会产生大量的二氧化碳；氢能炼钢则利用氢气替代一氧化碳做还原剂 ， 其还原产物为水 ， 从而极大降低炼钢的二氧化碳排放 。 “以氢代煤”有望引领钢铁行业绿色转型 。
【过程|减排降碳多管齐下探新路 新技术助力能源更清洁更低碳（科技创新助力“双碳”②）】
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