从“黑金”到“绿能”:煤炭清洁利用的科技突破
从“黑金”到“绿能”:煤炭清洁利用的科技突破
煤炭,这种黑色的矿物,是地球赐予人类的重要能源之一。它源自数亿年前的植物遗骸,经过地质变迁和复杂的化学作用,最终转化为今天我们所熟知的化石燃料。然而,随着全球气候变化的加剧,煤炭的使用面临着前所未有的挑战。在“双碳”目标的引领下,如何实现煤炭的清洁高效利用,成为了一个亟待解决的课题。
煤炭的前世今生:从植物到矿物的漫长旅程
煤炭的形成始于3亿年前的古生代,那时地球气候温暖潮湿,大片茂密的森林覆盖着地球表面。在沼泽地带,植物生长旺盛,死亡后迅速堆积。由于缺氧环境,这些植物残骸无法完全分解,而是逐渐转化为泥炭。随着时间的推移,泥炭被地壳运动埋藏,在高温高压的作用下,经过一系列复杂的生物化学和物理化学变化,最终形成了我们今天所见的煤炭。
煤炭使用的环境代价:碳排放的主要来源
煤炭作为主要能源,为人类社会的发展提供了强大动力。然而,其燃烧过程中产生的大量二氧化碳,也成为了全球气候变化的主要推手。据统计,2020年中国煤炭消费导致的碳排放量约为19.35亿吨,二氧化碳排放量更是高达71.20亿吨。其中,煤电是煤炭产业中碳排放的主要来源,占全国碳排放总量的40%。
技术创新引领煤炭清洁利用:从“黑金”到“绿能”
面对煤炭使用带来的环境挑战,科技创新成为了实现清洁利用的关键。近期,由新奥集团自主研发的粉煤加氢气化联产芳烃和甲烷技术取得了重大突破。这一世界首创技术,通过在中温和高压条件下使煤粉与氢气发生快速加氢热解反应,成功实现了煤炭的高效清洁转化。
该技术的核心优势在于既能生产天然气,又能副产高附加值的轻质芳烃油品,真正实现了煤炭资源的梯级利用和全价开发。据专家估算,如果全国40多亿吨煤炭都能实现分级分质利用,相当于增加1.43亿吨燃料油和1200多亿立方米天然气供应,将大幅降低我国对国际能源资源的依赖度。
煤炭与碳中和:寻找平衡点
在碳中和目标的引领下,煤炭的未来之路在哪里?答案或许就在科技创新之中。通过持续的技术革新,推动煤电碳排放达到天然气发电水平,是实现煤炭清洁利用的重要途径。国家发展改革委和国家能源局发布的《煤电低碳化改造建设行动方案(2024—2027年)》提出,到2027年,煤电度电碳排放将较2023年降低50%,接近天然气发电机组碳排放水平。
这不仅需要技术创新,更需要产业转型。从生物质掺烧到绿氨掺烧,从碳捕集利用到封存技术,多种低碳化改造方式正在积极探索中。通过这些努力,煤炭有望从传统的“黑金”转变为清洁的“绿能”,在保障能源安全的同时,助力实现碳中和目标。
煤炭的未来之路,既是科技创新之路,也是转型升级之路。在“双碳”目标的引领下,通过持续的技术革新和产业优化,煤炭必将在中国能源结构中扮演更加清洁、高效的角色,为实现可持续发展贡献新的力量。