是否有可能建造一个完全不含化石的炼油厂，从而在2050年之前为碳中和社会做出重大贡献?根据乌得勒支大学的两位化学家的说法，确实如此。在《自然》杂志的一篇文章中，他们提出了一个路线图，其中炼油厂可以被改造成完全不使用化石燃料的炼油厂。如果可能的话，加工过程将电气化，原材料将变成二氧化碳、农业和城市废物。“我们想看看建造一个无化石炼油厂需要什么，并将其发挥到了极致。”
炼油厂是世界上大多数运输燃料的来源，也是许多日常生活必需品的基础。现在的炼油过程主要使用化石燃料，化石资源用于生产化学品、药品和其他有用的物质。然而，化石燃料的使用是导致全球气候变化的二氧化碳排放的最大因素。
虽然可再生电力在很大程度上取代基于化石燃料的能源有明确的途径，但目前炼油厂生产的运输燃料和化学品仍将是需要的。
乌得勒支大学的研究人员Eelco Vogt和Bert Weckhuysen在《自然》杂志上发表了一篇社论，并在该杂志的封面上发表了一篇文章，介绍了一种完全碳中和的炼油厂。他们对假设位于欧洲的一家炼油厂进行了数量级计算，从而显示了在能源、材料和资源方面所需要的成本，以及相关的财政和政治限制。
组件集成
未来炼油厂的一些关键方面包括将二氧化碳、塑料和生物质废物转化为有用的原材料，生产可持续的氢气，以及提取二氧化碳的空气捕获系统。
Weckhuysen说:“然而，我们的愿景是将建造炼油厂所需的所有组件集成在一起，最终实现零浪费。”例如，生物质和塑料废物转化可能会产生二氧化碳，但在他们的创新概念中，这些二氧化碳废物流随后被用来生产可持续燃料。
未来炼油厂的其他重要细节是对大量可再生能源的需求，以及比目前更多的硬件矿物资源。这反过来又需要更大的土地或近海区域来安装太阳能电池板和/或风力涡轮机。
强劲的催化剂
未来炼油厂的许多技术目前都还停留在实验室阶段，需要大规模的推广工作，这是一个重大挑战。“然而，我们不应该错误地认为我们只是在处理规模问题，”Weckhuysen说。“我们需要做更多的科学和技术工作，因为并不是我们在实验室里所做的一切都能在现实生活中发挥作用，”Vogt进一步补充道。
其中一个主要问题是如何开发出能够抵抗新原料流带来的杂质的强大催化剂。Weckhuysen说:“我们在处理化石资源方面确实有丰富的背景和专业知识，但对于可再生资源来说，这当然还处于起步阶段。”
沃格特认为:“更具有挑战性的是，我们必须同时进行这些创新。”“我们没有时间等着看是否会出现一个新奇的解决方案。”
成本
研究人员认为，这种水平的发现和创新需要适当的政策、长期的支持和融资框架，因为未来的炼油厂目前非常昂贵。研究人员估计，新建一座炼油厂需要投资140亿至230亿欧元。在未来25年多的时间里，仅仅更换目前运营的所有615家炼油厂，每年就需要投资3200亿至5200亿欧元。
沃格特说:“当然，长期的全球可持续性收益应该比短期的地方经济收益更重要。”
有限公司未来的连接器
研究人员认为，除了科学、技术、适当的政策和财政支持之外，我们还应该考虑那些将我们的解决方案变为现实的人。
“虽然科学和技术可以开发解决方案，但社会必须接受它们，”Weckhuysen说。
“这就是为什么我们需要培养能够在跨学科项目中运作的科学家和工程师，使我们的解决方案成为现实。这就是为什么我们接受了新的教育项目，比如我们大学的达芬奇项目，因为我们需要教育未来的连接器。未来25年，我们需要继续在科学、技术和教育领域进行投资，以使这种转变真正奏效。”
更多信息:Bert Weckhuysen，《未来的精炼厂》，Nature(2024)。DOI: 10.1038 / s41586 - 024 - 07322 - 2。www.nature.com/articles/s41586-024-07322-2期刊信息:Nature由乌得勒支大学，科学学院提供引文:化学家提出2050年碳中和炼油厂的路线图(2024,5月8日)检索自2024年5月8日https://techxplore.com/news/2024-05-chemists-roadmap-carbon-neutral-refinery.html。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
