點燃亞運之光 綠色甲醇實現(xiàn)零排放

科普時報記者 史詩

9月23日晚，在萬眾矚目之下，第19屆亞運會在杭州奧體中心開幕。數(shù)字火炬手跨越錢塘江，手舉象征希望與收獲的金色“薪火”，奔向主火炬塔。

杭州亞運組委會透露，主火炬塔的燃料首次使用廢碳再生的綠色甲醇，實現(xiàn)循環(huán)內的零排放，這也是首次在大型體育賽事上使用這種綠色燃料。甲醇是什么？為什么亞運會主火炬會選擇甲醇作為綠色燃料呢？燃燒過程中是如何實現(xiàn)循環(huán)內的零排放？

甲醇有哪些優(yōu)勢

“甲醇是一個簡單的有機分子，也是一種重要的有機化工基礎原料與溶劑。甲醇由碳、氫、氧三種元素組成，分子式是CH_3OH?！?北京大學化學基礎國家級實驗教學示范中心高級工程師馬艷子告訴科普時報記者。

甲醇是全球公認的新型清潔可再生能源。甲醇有多重優(yōu)勢：首先，甲醇燃燒的產物只有二氧化碳和水，由于其自身含有約50%的氧，燃燒徹底，是國際上公認的清潔燃料；第二，甲醇完全燃燒時，火焰近乎無色，通過調配所添加金屬離子的種類及比例，可以使火焰更為亮麗；第三，與傳統(tǒng)火炬燃料天然氣、丙烷相比，甲醇在常溫常壓下為液態(tài)，無需提前為場館鋪設氣體管道，更加方便儲運。此外，甲醇的辛烷值高，燃燒穩(wěn)定，引火溫度比汽油高，在儲存、運輸、使用等方面也更為安全和便捷。

什么是綠色甲醇

談及“綠色甲醇”，馬艷子介紹說，“綠色”主要體現(xiàn)在原料和制備工藝上。

“傳統(tǒng)的甲醇制備多采用煤氣、天然氣、焦爐氣等加氫，所用原料主要來源于化石燃料?！瘪R艷子說，制備綠色甲醇需要滿足如下條件：第一，原料來源綠色，如采用二氧化碳或者可再生的生物質，以及合適來源的氫氣作為制備的原料；第二，轉化過程綠色，包括反應過程的選擇、催化劑的應用、制備過程所需能量的來源都需要綜合考慮，以達到綠色的要求。

在馬艷子看來，應當采用可再生能源，如風電或光伏發(fā)電的電能作為反應過程的能量供給，還需要配合進一步的資源化利用等流程管理，規(guī)模化地實現(xiàn)將二氧化碳再生為甲醇，在制備、儲存、運輸、使用這一循環(huán)中，實現(xiàn)二氧化碳凈排放為零，即零碳過程。

甲醇的“智慧”

“杭州亞運會所用甲醇燃料，是通過二氧化碳加氫合成得到的。其中，二氧化碳是從工業(yè)尾氣中捕集的，氫氣則源自焦爐氣中的氫氣。通過技術改進，每生產1噸這種甲醇，就可以消納1.375噸的二氧化碳，實現(xiàn)了二氧化碳資源化利用。”馬艷子說，讓亞運火炬燃料真正成為綠色燃料，不僅是對綠色亞運的美好詮釋，也展現(xiàn)了人們對進入綠色能源時代的美好期盼。

甲醇燃料能實現(xiàn)全賽期持續(xù)燃燒，極端天氣不熄滅，抗11級風、50—100毫米的暴雨。同時，甲醇燃料還能使火炬火焰絢爛又穩(wěn)定，主火炬塔大火狀態(tài)燃燒1小時，僅需550千克。

甲醇還是“智慧能源”，它既可以由廢氣電再生而成，也可以由排放的二氧化碳轉變而來，還可以從垃圾、秸稈等生物質中合成?！半S著我國碳達峰、碳中和的穩(wěn)步推進，綠色甲醇產能及相關技術的提高，有望在居家、運輸?shù)葓龊献鳛槿剂显谌藗兩a、生活中慢慢普及。”馬艷子說。