這些天，二氧化碳制汽油的新聞被許多媒體報道。二氧化碳加氫制汽油是真的嗎？二氧化碳加氫制汽油原理又是什么呢？一個重大進展，剛被對外通報：二氧化碳制汽油科研項目，成功了！不但成功，而且商業(yè)化在即。

“為什么算是重大進展？跟汽車燃油補能直接相關，影響的是國計民生。遠的不說，就在最近短短幾天，油價都已突破天際，最高的海南地區(qū)，92號汽油甚至高達9.16元/升。”“地球有救了？科學家發(fā)明出一種催化劑，二氧化碳變汽油效率提升”“二氧化碳人工合成汽油！真正的“碳中和”！網(wǎng)友：夢想成真”  

這些說法是不是有道理呢？我們先要弄清楚什么是二氧化碳制汽油。眾所周知，汽油是目前最重要的能源之一。汽油燃燒，放出大量的熱能供人們使用。用化學的語言可以這樣說：汽油是碳氫化合物，即由碳元素與氫元素組成的化合物，它在空氣中燃燒就是與氧氣起化學反應。以辛烷C8H18作為汽油的代表，它的燃燒可以寫為如下方程：   C8H18 +（25/2）O2 = 8CO2 + 9H2O   它燃燒過程的能量變化可以分成三個部分：
A1. 把碳氫化合物中的碳氫鍵扯斷，這是一個需要能量的過程；
A2. 碳元素與氧元素結(jié)合生成二氧化碳，放出能量；
A3.氫元素與氧元素結(jié)合生成水，放出能量。

由于A3和A2放出的能量遠遠大于A1所需要的能量，所以，這個反應是能夠放出大量能量而被人們使用的重要反應。由于人們大量使用汽油一類的化石燃料，生成的二氧化碳加劇了地球的溫室效應。

什么是二氧化碳制汽油？由于汽油是碳氫化合物，以二氧化碳制汽油，在二氧化碳中有了碳，還缺乏氫元素，所以反應物就需要氫氣。無論用什么催化劑，無論經(jīng)歷多么復雜的中間過程，總的化學反應可以用下面的方程式表示：   8CO2 + 9H2 = C8H18 + 8O2   它的能量變化可以歸結(jié)為以下部分：
B1. 把二氧化碳分成碳元素與氧元素。這個反應就是前面A2反應的逆反應，這個反應需要的能量與A2反應所放出的能量等值。
B2. 碳元素與氫元素結(jié)合成鍵放出能量。這個反應是上面所說A1反應的逆反應，它放出的能量與A1反應吸收的能量等值。  

顯然，把二氧化碳加氫制成汽油的目的是要做燃料的。如果把二氧化碳制成汽油然后燃燒，那么，結(jié)果就是把上面所說的兩個方程相加，消去等號兩邊相同的項，得到：   9H2 +（9/2）O2 = 9H2O即 H2 +（1/2）O2 = H2O   也就是說，把二氧化碳加氫氣制成汽油，然后再燃燒，從物質(zhì)的消耗與生成上來說，等于燃燒氫氣生成水。

大氣中的二氧化碳，一點都沒有減少。轉(zhuǎn)了這么多彎，實際上就等于燒氫氣，那就不如直接燒氫氣了?；ㄙM這么多額外的能量，只能增加大氣中的二氧化碳。所謂地球有救了，所謂碳中和，與此都沒有關系。 在用二氧化碳制造汽油的這個過程中，是需要耗費許多能量的。首先，二氧化碳的收集和提純就需要能量。其次，經(jīng)過許多中間步驟，這么多設備的運行也需要能量。更重要的是氫氣的制備也需要大量的能量。如果利用化石原料如用水煤氣方式制氫，最終將生成大量二氧化碳，這就完全失去了用二氧化碳制汽油的全部意義。如果用電解水制氫，那就需要大量的電能。一般地說，其成本將比從石油制取的汽油要昂貴得多。

對此，媒體報道承認：“這種方法仍然要消耗能源，現(xiàn)階段成本也很高……研究團隊也承認，制備的確需要特殊的催化劑，以及消耗大量的能量，甚至耗能可能比制備出的能量還要多。”這里所說的“耗能可能比制備出的能量還要多”，估計是媒體記者的誤解，因為這里決不是“可能”而是“必定”，研究團隊的人員不可能如此低能。把二氧化碳和氫氣制成汽油，然后燃燒，得到二氧化碳和水，在這個過程中，除去氫氣燃燒得到的能量之外，不產(chǎn)生任何能量。也就是說，除了氫氣燃燒得到的能量外，它“制備”出來的能量是零，而在制備過程中耗費的任何能量都比零大。這都是一些常識。所以，這句話應當是媒體人的錯誤理解，我們的媒體人缺乏科學知識，往往容易弄錯。如果確實系研究團隊人員所說，那也是口誤，否則就太低能了。

由于需要耗費大量的能量，又要耗費催化劑（學校的教科書中說，化學反應中催化劑是沒有變化的，那是理論上的說法，實際生產(chǎn)中催化劑是有消耗的，有時候費用還很高），所以用二氧化碳制汽油的成本不會低。想依靠二氧化碳制汽油來降低汽油價格至少在現(xiàn)階段是不可能的事情。既然用二氧化碳制備汽油既不可能減少大氣中的二氧化碳，又不可能在價格上取代從石油中獲得的汽油，這樣做的意義何在？是不是沒有任何意義的事情呢？不是的。上面已經(jīng)說到，用二氧化碳制備汽油，其燃燒的化學反應相當于只是氫氣的燃燒，當然，這個過程耗費了大量的能量。那么，把氫氣直接作燃料，或者索性用電能，就沒有什么問題嗎？也有問題。比如，氫氣的儲存和供應，都不如汽油方便。電能也是如此。所以，在電力非常充分的情況下，把電解水制造的氫氣制成汽油，就可以比較方便地實現(xiàn)能源的儲存、運輸和供應。

電動汽車有一個難題，就是電池。像鉛蓄電池、鋰電池等電池都有一個不好辦的問題，就是單一電池的電動勢不可能大，這是電池的電極電位所決定的，人們不可能改變物質(zhì)的化學性質(zhì)，所以，實用的電池都是由許許多多電池串并聯(lián)起來的電池組。電池多了，安全方面的風險也必定大。一旦有一塊電池出問題，比如燃燒起火，就可能會引起整個電池組的災難。相對來說，用汽油做燃料的內(nèi)燃機車就比較安全和方便。所以，在電力充分的條件下，如果能夠把氫氣和二氧化碳轉(zhuǎn)化為汽油，也不失為一種可以考慮的方法。當然，其條件是電力必須非常充足，比如有安全而且充足的核電，而將來核聚變的實現(xiàn)就能夠提供這樣的條件。

雖然目前不具備這樣的條件，但是將來有可能實現(xiàn)，因此，在目前的情況下，我們應當進行各種試驗，為將來的應用作準備。作為一種技術的儲備，還是必要的。我認為，這才是由二氧化碳加氫制備汽油這項研究的意義。   我們在作科普或者介紹科研成果的時候，應當把一些問題說得清楚些。首先要使得那些媒體人能夠搞清楚，不可以夸大其詞，不應當模棱兩可，以使一般人引起誤會，這是一件很值得注意的事情。不然，經(jīng)過媒體人這個“二傳手”那么傳一下，就會弄得面目全非。就像本文一開始所說的，以為二氧化碳制汽油很快可以取代如今9.26元/升的汽油或者能夠制止地球溫室效應的加劇，那就太糟糕了。 

由中國科學院大連化物所物理研究和珠海市福沺能源科技有限公司聯(lián)合開發(fā)的全球首套1000噸/年二氧化碳加氫制汽油中試裝置，在山東鄒城工業(yè)園區(qū)開車成功，生產(chǎn)出符合國VI標準的清潔汽油產(chǎn)品。

2022年3月4日，該技術于在上海通過了由中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果評價。評價專家組專家一致認為：該技術成果屬世界首創(chuàng)，整體技術處于國際領先水平，同意通過科技成果評價。

二氧化碳加氫轉(zhuǎn)化制液體燃料和化學品，不僅可實現(xiàn)溫室氣體二氧化碳的資源化利用，還有利于可再生能源的儲運，同時也為解決國家能源安全問題、實現(xiàn)“雙碳”目標等提供新策略。但是，二氧化碳的活化與選擇性轉(zhuǎn)化極具挑戰(zhàn)。國內(nèi)外技術路線多集中于合成低碳化合物，若能利用該過程選擇性生產(chǎn)高附加值、高能量密度的烴類燃料，將為推進清潔低碳的能源革命提供全新路線。

該技術可實現(xiàn)二氧化碳和氫的轉(zhuǎn)化率達到95%，汽油在所有含碳產(chǎn)物中的選擇性優(yōu)于85%，顯著降低了原料氫和二氧化碳的單耗，整體工藝能耗較低，生成的汽油產(chǎn)品環(huán)保清潔，經(jīng)第三方檢測，辛烷值超過90，餾程和組成均符合國VI標準。目前已形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的二氧化碳加氫制汽油生產(chǎn)成套技術，為后續(xù)萬噸級工業(yè)裝置的運行提供了有力支撐。