李燦院士：道法自然，液態陽光有望實現能源自立

李燦 大連化物所供圖

“您的液態陽光儲能方法應用起來成本是不是偏高？”

這可能是中科院院士李燦聽到最多的問題，每一次他都會耐心地解釋。

“現在液態陽光的成本已經處在與其他能源日趨接近的交叉點上了。隨著相關技術的日趨成熟和可再生能源占比的提高，它的價格還會一路往下走，最終一定會贏?！?月6日兩會會議間歇，全國政協委員、中科院大連化物所研究員李燦在連線《中國科學報》時說，液態陽光最大的一個特點就是“道法自然”，不受制于外界資源因素。

更綠色經濟

“液態陽光”是什么呢？“從本質上說，就是用甲醇的形式實現太陽能的儲存、運輸和利用?！崩顮N解釋，實現液態陽光分為兩個步驟：由太陽能等清潔能源分解水制作“綠氫”；再由綠氫和二氧化碳反應，生成甲醇或其他燃料和化學品。

他表示，這一整套循環本質上是利用太陽光等可再生能源，將水和二氧化碳轉化為液體燃料，實現減碳的同時，還具有消納剩余新能源的作用。

李燦和團隊發展了高活性的固溶體催化劑，可以高效生成甲醇。目前已經在甘肅蘭州建成了全球首套千噸級液態陽光合成的規?；痉豆こ?，于2020年試車成功并完成成果鑒定，正在開展十萬噸級的液態陽光工業化。

在他看來，液態陽光可能蘊含著一場重大的能源革命，替代化石能源，最大程度減少碳排放，幫助人類實現可持續發展。

他給記者算了一筆賬：“一噸甲醇相當于消納6000多度電，一個規模在100萬噸甲醇級別的中型企業，就能消納60億度電，儲能潛力巨大?！?/p>

同時，與業界看重的氫能相比，液態陽光具有運輸安全、經濟等特點。李燦表示，氫的密度極低，需要特殊耐高壓材料儲存，即便是化學實驗室一個裝著幾克氫的高壓氣瓶也有幾十公斤重，非一人之力所能搬動。而運輸幾十噸、上萬噸的氫將帶來巨大的經濟成本，還存在安全風險。

“而甲醇的出氫量達到18.75%，即100公斤甲醇可以放出18.75公斤氫。這些氫用高壓容器壓縮后一輛卡車拉不了，但一噸甲醇用常規壓力的容器就可以拉走，經濟性好?！彼麑Ρ日f。

能源不受限制

液態陽光的應用面非常廣。當前如火如荼的新能源車就是應用目標之一。

李燦表示，當前市場上的新能源車主要有兩類：純電動車和氫能源車。前者所用的電并非純綠色，而是灰色的，因為國家電網中仍有接近60%的火電；而后者所依賴的氫也是來自煤化工領域，因其目前制氫成本低于電解水。

不過，他認為，長遠來看，第三條路——即綠色甲醇燃料車有著很大的發展前景?！熬G色甲醇就像汽油一樣可以用汽車的內燃機燃燒，但它排放的是水和氫，非常環保?！崩顮N表示，相關技術現在已經十分成熟。

在工信部發布的《“十四五”工業綠色發展規劃》中，甲醇汽車已被納入綠色產品，該規劃還提出要促進甲醇汽車等替代燃料汽車推廣。目前，甲醇燃料已在船舶航運行業開始研發推廣。早在2012年至2018年，工信部還牽頭組織了大規模的甲醇汽車試點運行項目，全面驗證了甲醇燃料和甲醇汽車應用的環保性、適用性和可靠性。比如浙江吉利集團在貴州省已經推廣了上萬輛甲醇汽車。

“從戰略資源角度來考慮，假如所有的汽油都用甲醇來代替，我國石油進口的問題就大大的緩解，國家能源安全就沒有那么大的風險?！崩顮N說，而如果采用甲醇作為燃料，新能源汽車發展也無懼鋰資源的制約。

那么，液態陽光的發展是否會受制于水資源壓力呢？對此，李燦表示，盡管綠氫要從水里產生，但制氫所用水量并不大，9噸水可產生1噸氫（一個非常大的量）。而且電解水也可以采用凈化過的礦井廢水。此外，李燦團隊還在策劃海水電解水的研究。

目前工業領域甲醇產能每年在9000萬噸，如果用液態陽光甲醇來代替，就可以減排1.2億噸以上的二氧化碳。李燦表示，盡管近幾年受到疫情影響，十萬、數十萬噸綠色甲醇制造已經起步?！皹酚^預測，2030年其減碳貢獻份額將進一步增大，最終它一定會贏?！彼f。

“硬科技”不能缺

作為國家戰略科技力量，中國科學院近日啟動“雙碳行動計劃”，提出“三步走”行動策略?！巴苿与p碳目標，大連化物所也責無旁貸，要發揮更大的科技支撐作用，我們在學科上正在強化和轉型?！崩顮N說。

據介紹，除了液態陽光，大連化物所打通儲能、發電技術鏈條，已經做出了一批“現成的”雙碳技術儲備，如氫能技術、燃料電池技術、新興太陽電池、儲能等。

他同時表示，實現雙碳目標，一個研究單位的力量仍然不夠，一定要把科學界的優勢力量都要組織起來，把每個中國人的努力調動起來，才能實現國家的戰略發展。

對于一些青年人所認為的“生化環材是四大‘天坑’”專業，不愿作為未來職業發展方向。李燦表示“可以理解”，但并不認同。

他表示，生化環材都是剛性技術，也是硬核技術。往往是付出很大，但回報較低。例如從事相關專業的理工科生往往本科要奠定扎實的專業基礎，才能繼續成為一名優秀的研究生、博士生。而這些領域讀研究生要做出巨大的努力，才可以做出原創性成果，很多博士生5年內不能完成博士學位，一些女博士生即將30歲才博士畢業，影響找對象。

他建議國家重視理工科領域的人才培養，傾斜支持相關領域的青年科技工作者。

“從國家和人類社會的發展看，這些硬核技術缺不得?！彼f，現在很多青年人都想要“少花力氣多掙錢”，從事商務、經濟、運營等服務領域，但這些領域就像長在大地上的草，如果沒了工業硬核技術的基礎支撐，就無法運行?！熬拖窬W購，即便你有手機能夠付款，但前提是你要有貨物?！彼麑Ρ日f。

李燦表示，從國家層面看，剛性、硬核技術是買不來的，必須要具有自主創新能力。從個人方面來講，科研人員總要為國家做一些實實在在、摸得著、看得見的貢獻，不能玩虛的?！懊鎸倚枨?，家庭層面還是要正確導向。否則，大家都去做輕松的事情，都想要享受多一點，社會財富從哪里來？”他說。