作為我國能源安全穩定供應的基石，煤炭在社會經濟發展中扮演著重要角色。根據預測，到2030年，煤炭在我國一次能源消費中仍將占比50%，2050年占比40%左右。如何做好清潔高效利用這篇大文章，成為煤炭行業必須麵對的現實問題。在中國科學院院士、中國科學技術大學校長包信和看來，煤炭清潔利用不僅僅是簡單的“一燒了之”，通過升級催化過程、提高催化效率，煤炭完全可以產出符合不同需求的化學品，實現清潔高效利用。
能源消費主體仍是化石能源
中國能源報：伴隨著能源轉型進程加速、清潔能源地位提升，對煤炭的質疑聲也隨之而起。您如何看待煤炭所扮演的角色？
包信和：在能源革命的使命、任務之下，中國能源未來到底往哪裏走？我想，這個答案非常明確，綠色、清潔、高效是我們追求的目標，清潔能源、可再生能源一定是方向所在。
緊接著我們就要追問：“未來”到底什麼時候來？如果沒有時間性這一尺度，任何戰略性目標都將難以實現。結合我國資源稟賦、能源結構、消費需求等現實狀況，我認為“未來”並不可一蹴而就，而要認認真真分階段、分步驟予以規劃和實施。
中國能源報：那眼下該怎麼做？
包信和：聚焦“眼前”，根據最新發布的2018年國民經濟和社會發展計劃執行情況報告，非化石能源占一次能源消費比重為14.3%。zheyiweizhe，zhishaozaixianjieduan，woguonengyuanxiaofeidezhutirengshihuashinengyuan。ermeitanzuoweizhichengwoguojingjishehuifazhandejichunengyuan，zhanyicinengyuanxiaofeidebizhongweichizai60%左右，要實現2035年占比降至50%以下的目標，還有很長一段路要走。
對dui此ci，我wo們men一yi方fang麵mian要yao重zhong視shi可ke再zai生sheng能neng源yuan的de發fa展zhan，另ling一yi方fang麵mian也ye不bu能neng忽hu視shi煤mei炭tan的de重zhong要yao作zuo用yong。如ru果guo將jiang前qian者zhe視shi為wei長chang期qi規gui劃hua，用yong好hao煤mei炭tan尤you其qi是shi做zuo好hao煤mei炭tan的de清qing潔jie、高效利用，就是短期內“看得見的未來”。
高碳能源要低碳化利用
中國能源報：如何理解這個“看得見的未來”？
包信和：煤炭清潔高效利用，是環境保護等需求下的當務之急，也是我們通過技術手段可以掌握、實現的。簡而言之，就是高碳能源的低碳化利用。
中國能源報：怎麼才能實現低碳化？
包信和：目前，我國煤炭的主流利用方向有兩個。一是用於發電，這是目前最便捷、最廣泛的清潔利用方式。通過提前兩年完成燃煤電廠超低排放和節能改造，我國在煤電能耗、汙染排放等方麵的控製已達到世界領先水平。但我認為，隨著清潔能源大力發展，煤炭在未來或將不再是發電的唯一選擇，風電、光伏、水電、核電等利用越發完善、價格逐步下降，最終替代煤電隻是一個時間問題。
另一利用方向是通過高效轉化，實現化學品生產。一方麵，在“貧油、少氣、相對富煤”的de現xian實shi下xia，我wo們men很hen難nan像xiang國guo外wai那na樣yang完wan全quan依yi賴lai石shi油you化hua工gong，利li用yong煤mei炭tan製zhi化hua學xue品pin是shi較jiao為wei現xian實shi的de選xuan擇ze。另ling一yi方fang麵mian，從cong化hua學xue角jiao度du來lai說shuo，製zhi備bei化hua學xue品pin少shao不bu了le“碳”這個重要元素，而煤炭就是“碳源”之一。
此外，鑒於能源轉換效率、經jing濟ji性xing等deng因yin素su，可ke再zai生sheng能neng源yuan即ji便bian得de到dao很hen好hao發fa展zhan，用yong其qi製zhi備bei化hua學xue品pin的de難nan度du依yi然ran很hen大da。因yin此ci我wo認ren為wei，作zuo為wei大da自zi然ran留liu給gei我wo們men的de寶bao貴gui資zi源yuan，煤mei炭tan不bu應ying被bei摒bing棄qi，轉zhuan化hua反fan應ying可ke作zuo為wei未wei來lai其qi利li用yong的de主zhu要yao途tu徑jing。
技術仍是煤化工瓶頸
中國能源報：利用煤炭製備化學品，現階段其實已有不少實踐，同時也伴隨部分爭議。您怎麼看？
包信和：提及煤化工行業，質疑多集中在高水耗、高能耗及高汙染排放。但我認為最大障礙仍是技術，這也是清潔高效利用的本質所在。
回顧石油化工發展，在大多數人的最初印象中，剛開采出來的石油黑乎乎、zangxixi，limiancunyouxuduozazhi，kenengbingbubimeiganjing。danshishizhengming，suizhelianzhijishudeshengji，shiyoudeliyongfangshiyuelaiyueduo，genjusuohanfenzibutongkeshengchanshinaoyou、汽油、柴油等不同產品，實現相對清潔的高效利用。
中國能源報：換言之，這一思路也應該適用於煤炭？
包信和：是的。同理，煤中其實也含有許多分子，但現有使用方式比較“粗暴”，在沒有弄清這些分子結構的情況下，煤炭往往先被拿來“一燒了之”，即生成合成氣，再用燒出來的“小分子”一個個砌出新的化學品。這就好比，改造一座大樓時，不是根據其已有特性、格ge局ju進jin行xing修xiu整zheng利li用yong，而er是shi不bu管guan三san七qi二er十shi一yi直zhi接jie推tui平ping，再zai用yong一yi塊kuai塊kuai磚zhuan去qu建jian造zao新xin的de房fang子zi。若ruo能neng進jin行xing合he理li修xiu繕shan，不bu僅jin能neng得de到dao新xin房fang，還hai可ke節jie約yue時shi間jian、jinglijijingjichengben，weihefeiyaotuipingne？shuodaodi，meihuagongxingyexiancundezhongzhongpingjing，haishiyinweiwomendejishubuxing。ruguoyouchaoyiri，meihuagongnengxiangshiyouliyongyiyangqingjie，womenweishenmebuquzuone？
建立新的催化體係
中國能源報：結合上述瓶頸，技術環節如何突破？
包信和：要實現進一步突破，主要有兩大難點值得關注——降低水耗及二氧化碳排放。
在現行技術路線下，轉化是“煤-合成氣-化學品或液體燃料”的過程。其中，首先需加入大量的水，才能將固體的煤轉為氣體，即一氧化碳和氫氣的混合體，俗稱“煤氣化”過程，碳、氫比例由此變為2：1或1：1。但要進一步製備化學品，碳、氫比例要達到1：3甚至1：4、1：5。為得到更多的“氫”，同tong樣yang需xu要yao加jia入ru水shui，再zai與yu一yi氧yang化hua碳tan進jin行xing反fan應ying。在zai此ci基ji礎chu上shang，以yi一yi氧yang化hua碳tan和he氫qing為wei原yuan料liao，以yi不bu同tong的de金jin屬shu和he化hua合he物wu作zuo催cui化hua劑ji，即ji可ke得de到dao不bu同tong的de化hua學xue品pin。以yi煤mei製zhi烯xi烴ting為wei例li，這zhe也ye是shi為wei何he生sheng產chan1噸烯烴往往消耗3—4噸水的原因。
反觀上述環節，水耗雖不可避免，但“水”在zai其qi中zhong隻zhi發fa揮hui了le參can與yu循xun環huan的de作zuo用yong，並bing未wei實shi際ji產chan生sheng有you用yong物wu質zhi，相xiang反fan還hai排pai放fang大da量liang二er氧yang化hua碳tan。換huan言yan之zhi，若ruo能neng通tong過guo技ji術shu升sheng級ji少shao用yong水shui甚shen至zhi不bu用yong水shui，既ji可ke解jie決jue長chang期qi以yi來lai的de高gao水shui耗hao詬gou病bing，還hai能neng減jian少shao排pai放fang，這zhe是shi當dang前qian的de一yi大da重zhong點dian研yan究jiu方fang向xiang。
中國能源報：圍繞該方向，目前研究進展如何？
包信和：womenxianzaisuozuodeyixiangzhuyaogongzuo，jiushitongguokaifayitaoxinxingcuihuaguocheng，shixianmeijihechengqizhijiezhiditanxiting。jiandanlaishuo，shizaifamingyizhongxinxingcuihuajidejichushang，jianliyitaowanquanchuangxindecuihuatixi，zaibuzengjiatanpaifangdeqingkuangxia，shidezhenggehuaxuefanyingdeguochengbenshenbuzaixuyaojiarushui，yinciyechengwei“直接轉化”。
該研究在2016年一經公開，便得到國內外學術界和產業界的廣泛關注，並被認為是“煤化工領域一個裏程碑式的突破”。目前，項目已進入中試階段，計劃投資2億多元展開進一步研究，並具備很好的前景。因此我說，煤炭清潔利用絕不是簡單的“一燒了之”，借助催化劑這個“黑匣子”，有千變萬化值得期待。
