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隨著全球溫室效應(yīng)的加劇，人類環(huán)境和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。作為最主要的溫室氣體——二氧化碳，其減排技術(shù)越來越受到世界各國(guó)的重視。前美國(guó)能源部礦能司小型企業(yè)高智技術(shù)發(fā)展項(xiàng)目主任、資深能源專家向哲愚博士近日接受記者采訪時(shí)表示：“由中國(guó)人發(fā)明的碳銨和長(zhǎng)效碳銨，對(duì)于全球碳減排有著極其重要意義。”
從侯德榜到張志明，從碳銨到長(zhǎng)效碳銨
碳銨，學(xué)名碳酸氫銨，曾經(jīng)是中國(guó)獨(dú)一無二的氮肥。“追溯碳銨產(chǎn)業(yè)源頭，不能不歸功于在抗戰(zhàn)時(shí)期從美國(guó)歸來的著名科學(xué)家侯德榜博士。”向哲愚告訴記者，建國(guó)初期，正是這種由氨的合成至碳銨的氮肥工業(yè)的快速發(fā)展，大大提高了糧食產(chǎn)量，從而解決了當(dāng)年困擾中國(guó)的饑餓問題。
“然而，碳銨雖然有效地解決氮肥的需要，但由于其強(qiáng)大的揮發(fā)性導(dǎo)致肥效降低，而且揮發(fā)時(shí)散發(fā)的氨氣味道也讓人膽怯，使用碳銨的農(nóng)民由此笑稱它為‘屁肥’。”向哲愚認(rèn)為，正是緣于此，中國(guó)碳銨在與尿素等進(jìn)口化肥的競(jìng)爭(zhēng)中紛紛敗北，當(dāng)年建設(shè)在全國(guó)各地的無數(shù)個(gè)碳銨廠有許多遭遇停產(chǎn)命運(yùn)。
能否有一種方法解決碳銨的揮發(fā)性問題，向哲愚說：“當(dāng)然有。而且找到這一方法的也是一位中國(guó)人——中科院生態(tài)研究所的張志明教授。”據(jù)向哲愚介紹，在上世紀(jì)90年代，他受美國(guó)能源部礦能司指派回到祖國(guó)，并幾經(jīng)努力找到了張志明教授，從而對(duì)“長(zhǎng)效碳酸氫銨”有了深刻的認(rèn)識(shí)。
“張教授用了15年的時(shí)間矢志碳銨研究，找到一種添加劑，不僅使碳銨成為一種低揮發(fā)長(zhǎng)效氮肥，而且還使碳在土壤中能長(zhǎng)期停留。張教授把這種加了添加劑的碳銨命為長(zhǎng)效碳酸氫銨(英文縮寫LEABC)。”向哲愚說，“在當(dāng)時(shí)，可能連張志明教授都未必知道，由他本人創(chuàng)造的長(zhǎng)效碳銨，實(shí)際上對(duì)于減少二氧化碳排放，解決日益嚴(yán)重的全球溫室氣體，有著極其重大的意義。”
中國(guó)長(zhǎng)效碳銨，對(duì)全球碳減排的貢獻(xiàn)
談及長(zhǎng)效碳銨對(duì)世界的貢獻(xiàn)，向哲愚告訴記者，首先，把含氮量約17%左右的長(zhǎng)效碳銨與含氮量更高的尿素相比較，高含氮量的氮肥無法及時(shí)被土壤和植物吸收，在土壤中形成硝酸鹽和亞硝酸鹽，在空氣中還生成大量氧化亞氮。前者經(jīng)下雨沖失，流向水域造成大量水藻生成，污染了水源，并殃及池魚；后者對(duì)溫室氣體之效應(yīng)，則數(shù)百倍于二氧化碳。因此，可以說含氮量高的氮肥不僅不一定好，而且可能更糟。
向哲愚說：“據(jù)中科院研究，長(zhǎng)效碳銨在稻田中使用能與土壤生成強(qiáng)大之親和力，不至于造成過量遺失，均未出現(xiàn)所在水域水藻過盛而由此產(chǎn)生環(huán)境污染問題。因此可以說，長(zhǎng)效碳銨堪稱綠色氮肥。”
“此外更為重要的是，長(zhǎng)效碳銨還是一個(gè)水溶性的含碳化合物。對(duì)于全球二氧化碳的減排有著極其重大的意義。”向哲愚加重語氣說，“眾所周知，水向低處流。作為水溶性碳化物的長(zhǎng)效碳銨，可以成為一個(gè)‘化學(xué)泵’或曰‘碳泵’，能夠把碳原子送入地下。中國(guó)地下水多半呈鹵咸性，而且更重要的是地層下?lián)碛凶疃嗟氖氢}，這便足夠與二氧化碳中和，生成化學(xué)式很穩(wěn)定的化合物——碳酸鈣。因此，依據(jù)長(zhǎng)效碳銨的水溶性特性，可能有效地解決了碳處理這一世界性難題，長(zhǎng)效碳銨對(duì)于全球脫碳意義重大。”
從煙道取碳產(chǎn)生長(zhǎng)效碳銨，全球碳減排的最大動(dòng)力
向哲愚認(rèn)為，中國(guó)長(zhǎng)效碳銨對(duì)于世界脫碳的最大貢獻(xiàn)在于制造環(huán)節(jié)。即如何從電廠、煉油廠等工業(yè)煙道中提取二氧化碳，生產(chǎn)長(zhǎng)效碳銨。
他說，目前長(zhǎng)效碳銨對(duì)于減少二氧化碳排放貢獻(xiàn)之所以尚未被業(yè)界普遍認(rèn)同，一個(gè)重要原因在于碳銨的制造環(huán)節(jié)。當(dāng)前生產(chǎn)碳銨的主要方式是煤制銨，即煤的氣化來產(chǎn)生氫氣和一氧化碳，隨后又使用轉(zhuǎn)化法來把一氧化碳轉(zhuǎn)換成氫氣和二氧化碳，進(jìn)而和空氣中的氨發(fā)生碳化反應(yīng)，生產(chǎn)碳銨。
為何沒有人考慮到直接從工業(yè)煙道中取二氧化碳生產(chǎn)碳銨呢？向哲愚說，這是因?yàn)楣I(yè)煙道氣溫度高、流量大，二氧化碳濃度太低。這就需要先把煙道氣加壓來增加二氧化碳濃度，然后才能推進(jìn)其碳化反應(yīng)。而長(zhǎng)期以來，雖然從電廠、煉油廠等工業(yè)煙道中濃縮二氧化碳的科技很多，但由于設(shè)備技術(shù)投資較高，而且所耗能量較大，煙道氣增壓取碳的方法被認(rèn)為違反“碳賬”原則，許多人望而卻步。
“但世界上很多問題是因?yàn)槿藗儾环艞壎@得了解決。”向哲愚告訴記者，據(jù)他了解，中國(guó)一家能源環(huán)保公司——北京卓易天元科技發(fā)展有限公司通過不懈努力，已在煙道取碳技術(shù)中獲得了突破，最近將有兩項(xiàng)專利問世。同時(shí)，他還欣喜地告訴記者，令人尊敬的張志明教授在獲悉長(zhǎng)效氫銨對(duì)二氧化碳減排的貢獻(xiàn)之后，毅然放棄長(zhǎng)效碳酸氫銨專利，以期全世界人民都能由此受益。
“中國(guó)人憑借自己的智慧，不僅生產(chǎn)出了長(zhǎng)效碳銨；還攻克了從工業(yè)煙道中提取二氧化碳的世界性難題。”向哲愚說，“這無疑是對(duì)全球脫碳和治理溫室效應(yīng)的最大貢獻(xiàn)。” |