主要内容：分析实现碳中和过程中存在的电力代替不了的、类似在国际航运界受到重视燃料的领域和有30%的工业部门很难实现碳中和的问题。提出了单纯依靠风电或光伏电不能完全实现碳中和，要解决脱碳的攻坚难题，离不开生物质脱碳的独特作用，忽视生物质能和生物基合成材料的倾向需要尽快得到改正。主要观点：2021年以来，生物基甲醇（又称“绿色甲醇”）突然在国际航运界受到关注。国际航运巨头如马士基、达飞等在全球四处求购。甲醇作为一种理想的储能物质和液体燃料在国际上重新受到重视，与近年来风电、光伏发电的迅猛发展和存在制约问题有极大的关系。一、生物基“绿色甲醇”有严格的定义绿色甲醇”一类完全基于生物质（biogenic），通过将生物质转化（例如气化）出的绿氢和二氧化碳（包括生物质发电厂烟道气中的二氧化碳）合成而得。而“电子合成甲醇”如要列入“绿色甲醇”的范畴，则必须由可再生的“绿氢”和非化石燃料产生的二氧化碳（特称sustainable CO2 source）合成产生。二氧化碳须来自从空气中直接捕获（DAC途径），属于”非生物源可再生燃料”（renewable fuels from non-biological origin，RFNBOs）。至于其他来源的甲醇，每吨煤制甲醇制造和使用要排放5t多二氧化碳，完全不符合标准；即便是新出现的，氢来自可再生电能对水的电解，二氧化碳来自化石能源燃烧的尾气的甲醇，由于会造成“碳泄漏”，仍不属于“绿色甲醇”的范畴。近几年，有国内企业将这种电解水制氢与从化石燃料工业尾气中捕获的二氧化碳合成的甲醇自称为“绿色甲醇”，是不符合国际标准的。二、生物基“绿色甲醇”的优势在碳减排方面，煤制甲醇制造和使用过程，以全生命周期计（LCA）计，每吨会排放5.5t二氧化碳；而生产和使用“绿色甲醇”，不但不会有二氧化碳的净排放，有的情况下还会出现负碳排放。例如用废弃生物质制甲烷再转制甲醇的工艺。由于废弃生物质被收集利用而不是自然腐烂分解，避免了原来产生温室效应当量为二氧化碳25倍的甲烷进入大气，即形成负碳排放量。在经济方面，用风能、光伏能电解水虽然可制得绿氢，再合成甲醇，但氢成本过高。尽管风/光电成本已有大幅降低；但电解氢的成本当前仍高达每吨1万元人民币以上，基本不具备大规模商业化的经济可行性。从空气中直接捕获二氧化碳，也因需消耗大量电能而成本较高。目前每吨成本高达200美元以上。用这2种原料合成的“绿色甲醇”，估计每吨成本不会低于5000~6000元人民币。而因甲醇的能量密度只有柴油的1/2.2，换句话说，用这样的甲醇要达到1t柴油的能量输出，成本接近1.2万元人民币，经济上完全没有可行性。如果依靠生物质，走生物合成“绿色甲醇”的途径具有巨大的优势。一种方法是采用生物质气化-合成途径，生物质气化形成主要含氢和一氧化碳的合成气（syngas），再经气体重整合成甲醇（由合成气合成甲醇，煤化工已有成熟技术）。尤其是新近出现的一项突破性技术，可望将生物基甲醇的吨成本降至煤制甲醇的不到一半；另一种方法，是利用沼气的主要组分甲烷和二氧化碳。通常为了制备生物天然气，要花成本将二氧化碳分离。而甲烷转化氢是成熟技术，如果通过一步法，使沼气中的甲烷和二氧化碳直接合成为甲醇，预计成本会进一步降低。无论采取哪一种方法，都能以远低于“电解水制氢+空气中捕获二氧化碳再合成甲烷”技术路线的成本生产出“绿色甲醇”，从而与液化生物天然气（bio-LNG）一起，占领未来“绿色航运”燃料的市场。据全球最大的甲醇生产商梅塞尼斯公司预测，未来5年，全球甲醇主要是“绿色甲醇”的需求量每年将增加1400万t。三、结论几乎任何一种碳减排或碳中和技术，如果要想同时具备显著的碳减排性和很强的经济可行性，都离不开生物质。如风、光电的高效应用，煤电碳减排/碳中和以及无法用风/光电替代的燃料（航运燃料，航空燃料）的低/零碳化等。至于从大气中“吸除”已有的二氧化碳，更离不开生物质。全球范围内，恰恰是这些领域，存在着必须打赢的艰难“攻坚战”。https://mp.weixin.qq.com/s/J0QEZR_JYzGzJYn4mrD80A打赢“碳中和”的攻坚战离不开生物质——以生物基甲醇为例 | 科技导报【原文发表在首善控股公众号】【 end 】
