二氧化碳变汽油，听上去很酷

橡树村

制造汽油的碳和氢来自空气和水

汽油是碳氢化合物，元素是碳和氢。在这个工艺中，碳来自空气中的二氧化碳。

虽然目前工业上很罕见直接从空气中富集二氧化碳的做法，但是富集的原理是非常简单的。二氧化碳是酸性的，可以很方便地被碱吸收，而吸收了二氧化碳的碱，可以通过其他方法把二氧化碳释放出来循环使用。在煤化工、天然气化工领域，通过无机碱或者有机胺来吸收二氧化碳已经是很成熟的了，这些都是化学方法。此外还可以通过物理方法，直接把二氧化碳溶解在溶剂里面，比如应用非常广泛的低温甲醇洗工艺，利用二氧化碳在零下三四十摄氏度的低温甲醇溶液里面溶解度较高的性质，来吸收二氧化碳，然后再在较高的温度中分离二氧化碳和甲醇，甲醇重复使用，而二氧化碳则得到了富集。

目前工业上应用的二氧化碳富集工艺，处理的都是至少几个百分点浓度的二氧化碳，还没有应用到处理空气中的低浓度二氧化碳的实际商业化例子。没有这样工业实践的一个重要原因是没有这样的实际需求，并不是说技术上不可行。

二氧化碳只能提供碳元素的来源，氢的来源就要依靠广泛存在的水。这个工艺提出的方法，是电解水。电解水制氢是非常成熟的工艺，已经有了非常广泛的应用。

无论是从空气中提取二氧化碳，还是电解水，工艺都需要消耗大量的能量，因为二氧化碳和水本身都不能提供能量，所以这些能量都需要外界提供。

二氧化碳加氢气的华丽大变身

获得二氧化碳和氢气后，就需要用二者进行反应。

英国那家公司提出的方法是先合成甲醇。这也是很成熟的工艺，用二氧化碳和氢气在一定的反应温度和压力下得到甲醇已经有几十年的历史了，最早工艺来源于一氧化碳与二氧化碳的混合气体加氢得到甲醇，后来也有了专门使用二氧化碳加氢得到甲醇的工业示范，技术方面是没有问题的，因为经济上不合算而没有被工业实际应用。这个反应本身是放热反应，反应过程不需要外界提供能量，但是将原料气体调整到所需要的温度和压力，满足工艺要求，仍然是需要能量的。

然后就是将甲醇变成汽油的工艺。这个工艺听起来稀罕，实际上上世纪80年代就在新西兰有过大规模的工业实践，目前国内也有这样的装置。这个工艺也需要外界提供一些能量。得到汽油以后还需要进行一些精馏分离等精炼过程，也就是汽油精炼过程。这些工艺与目前常规的汽油炼制工艺没多大区别。需要注意的是，汽油的精炼过程也是需要能量的。

也就是说，虽然用空气里面的二氧化碳制造汽油的确是一个听起来挺酷的事情，但整体工艺并没有什么高精尖技术。而且其概念至少几十年前就有人提出了，当然工艺整合还是有很多工作要做的，这个工作仍然有其技术价值。

一根看上去很美的鸡肋？

那么，这算是解决能源危机的一个方法吗？

对于目前的能源危机来讲，不是。这个方法各个工艺都需要消耗能量，实际上是在把其他的能源形式转换成汽油，并没有带来新的能源来源，因此没有为目前紧张的能源供应带来新东西。不过也不是完全没有意义。化石能源因为本身资源量不足以及温室气体排放问题必将退出舞台，如果未来人类运输仍然依赖汽油，那么就需要把可再生能源转变成液体燃油，这个尝试对于后化石能源时代的液体燃料供应问题有价值。

即使到了后化石能源时代，这个方法也不是唯一选择。未来电动汽车的发展完全可能使得人类抛弃用户端有污染的汽油，而通过空气和水制备汽油这个过程的能量效率低于电力的直接使用。不过这可以算是一个大量能量的输送方式。电力毕竟很难跨洋远距离输送，把电力转变成液体形式运输起来就方便多了。

这个方法也不能直接降低大气中的二氧化碳。从大气中吸收的二氧化碳转变成汽油之后最终还会通过燃烧进入大气，不会降低大气中的二氧化碳总量，只会因为减少了化石能源的使用而减少二氧化碳排放。因为大自然会逐渐“消化”大气中的二氧化碳，这个方法只能说间接起到降低大气中二氧化碳的作用。