20年僵持创新 “液态阳光”变现实

 
 
20年僵持创新 “液态阳光”变现实  
我国建成千吨级液态太阳燃料合成示范装置  

千吨级液态太阳燃料合成示范装置（中科院大连化学物理研究所供图）

10月15日，由中国科学院大连化学物理研究所主导研发的“千吨级液态太阳燃料合成示范项目”（以下简称项目）在兰州新区通过了中国石油和化学家产连系会组织的科技成就判断。

判断委员会专家一致认为：该项目集成创新了液态太阳燃料合玉成流程工艺装置，具有完全自主常识产权，整体技能处于国际领先。

筑梦：“道法自然”造福人类

恒久以来，人类以煤炭、石油等化石能源占主导的能源布局排放出大量的二氧化碳，由此带来的气候变革和生态粉碎问题又给人类带来了严重的影响。

当下，二氧化碳减排已成为世界各国存眷的热点问题。科学家们也在二氧化碳捕集、封存，以及资源化操作方面作出了大量摸索。

20年前，中科院院士、中科院大连化学物理研究所研究员李灿从大自然的“光合浸染”中得到开导。“自然界的植物能把氛围中的水和二氧化碳转化成生物质、天天吃的蔬菜等，那我们人类能不能学一学自然，也对它们举办‘转化’呢？通过人工合成进程加快光合浸染效率，把二氧化碳和水酿成人类需要的燃料。”李灿说。

谜底是必定的。李灿汇报《中国科学报》，从科学认识自然光合浸染的角度来看，二氧化碳加氢制甲醇暗合了光合浸染中暗回响的功能，是太阳能制液体燃料的重要途径。“详细而言，就是操作太阳能等可再生能源发生的电力电解水出产‘绿色’氢能、并将二氧化碳加氢转化为‘绿色’甲醇等液体燃料，这也是液态太阳燃料合成的技能蹊径。”

把太阳能酿成液体燃料，科学家们形象地称其为“液态阳光”。

局限化成长“液态阳光”优势显著，李灿算了一笔“生态经济账”，每吨甲醇需转化1.375吨二氧化碳，而我国每年的甲醇产能约为8000万吨，若全部应用“液态阳光”技能蹊径，则可转化上亿吨二氧化碳。同时，合成1吨甲醇可储存8000多度电，这意味着该蹊径也可作为局限化化学储能的技妙手段。

“液态太阳燃料合成提供了一条减排二氧化碳，以及可再生能源到绿色液体燃料出产的全新途径。”李灿总结。

圆梦：迈出重要一步

自2001年以来，李灿教育团队僵持不懈地致力于太阳能的综合操作和水解析制氢的基本研究，在太阳能光催化、电解水和二氧化碳转化方面取得了重要希望。

颠末近20年攻坚克难，终于在2017年10月，李灿团队取得了二氧化碳加氢制甲醇技能打破，开拓了一种二元金属氧化物ZnO-ZrO2固溶体催化剂，实现了二氧化碳高选择性高不变性加氢合成甲醇。

其时的研究测试表白，在靠近实际家产化条件下，二氧化碳单程转化率高出10%时，甲醇选择性仍保持在90%阁下，是迄今二氧化碳加氢制甲醇综合程度最高的功效, 该成就颁发在国际高程度学术杂志《科学希望》上，激发了海表里同行的高度存眷。

很快，该成就便从尝试室迈向了工场。2018年8月，在兰州新区的支持下，发电装机容量为10兆瓦光伏发电站的全球首套局限化太阳燃料合成示范装置正式落地兰州新区。该项目装置该项目由中国科学院大连化学物理研究所（以下简称“大连化物所”）研发、兰州新区石化财富投资团体有限公司建树和运营、华陆工程科技有限责任公司设计。

2020年1月，该项目试车乐成，符号着太阳能等可再生能源转化为液体燃料迈出了家产化出产的第一步。