二氧化碳制汽油成功，能否挽救油价困局？商业化在即，可年产千吨

二氧化碳不仅可以用来合成汽油，而且这项技术已经比较成熟。

但是，这可能是一棵被点歪的科技树。

国际原油价格持续飙升，92号汽油一度逼近每升8元，甚至有突破9元的趋势，不少加油站门口排起长龙，车主们都想着趁涨价之前把油箱加满，能省一点是一点。

作为一个非产油大国，中国对原油进口的依赖程度极高，一旦国际局势有所波动，国内油价立刻应声上涨，"加不起油"成了很多人挂在嘴边的抱怨。

虽然石油什么时候枯竭还没有定论，但它的储备量分布是不均匀的，若按人均计算，中国是严重不足的。

这话有道理，但汽车所用的汽油其实是可以人工合成的，而且还可以用二氧化碳来合成，直接变废为宝。本文就来聊一个比较有意思的话题：二氧化碳如何合成汽油。

二氧化碳要合成汽油，需要用到一个关键的合作伙伴，那就是氢气。实际上，二氧化碳加氢可以合成很多东西，比如甲醇、乙醇、乙酸，甚至天然气（也就是甲烷）都可以合成。

但汽油就比较特殊，它的成分较为复杂，而且分子量较长，并不是简单的碳氢结合。况且二氧化碳是一种完全氧化、热力学非常稳定的惰性分子，让它去合成短链产品都已经很难，更何况是合成长链产品。

首先要搞明白，汽油到底是什么。它的主要成分其实是一系列的烃类化合物，也就是碳和氢以各种姿态组合成的、大小不一、长度不同的化合物。

具体来说，包括烷烃、环烷烃、芳香烃、烯烃等在内的一系列烃分子。碳和氢这两种元素，是汽油携带能量的根本所在。

其中，氢原子所贡献的燃烧热值是最高的，所以要提升汽油的能量密度，就要尽可能提升氢的含量。

因此，汽油可以理解为一种成分复杂的碳氢化合物，燃烧汽油就是在燃烧碳和氢，但跟甲烷不一样，汽油所含的烃类物质都是长链烃，一个分子中含碳数在C5到C11之间。这里有两点值得说明。

第一点，汽油分子的含碳数是有讲究的。在普通汽油中，C7到C10的烃比较常见，这是因为长链烃的沸点范围比较符合发动机的燃烧需求，而且在常温下存储时不会过度挥发。

这背后的原理在于，烃类化合物的碳原子数越少，其沸点通常就越低，也就更容易挥发。因为当碳链变长时，烃分子之间的范德华力，也就是分子之间的吸引力会增加，从而导致沸点增加，反过来就更难挥发。

比如甲烷CH₄，作为最简单的烃，它在标准大气压下的沸点在零下161.5度，所以常温下是气态；到了丁烷C₄H₁₀，沸点就到了-0.5到1度之间，所以低温下依然是液态，但室温就容易挥发了。而到了十二烷C₁₂H₂₆，室温下就是纯液态。

我们都知道汽油是有挥发性的，因为会闻到所谓的汽油味，而这种气味其实就是丁烷、戊烷等较短的短链烃所贡献的挥发性。

那么为何汽油还要保留这种相对短链的烃呢？这是因为如果汽油完全没有挥发性、全部都是长链烃的话，冬天发动机冷启动时，汽油的蒸汽化性能就会降低；而到了夏天，汽油中占据大部分的长链烃则负责保持液态、提高沸点。所以说，汽油的成分是精心设计过的。

第二点，除了分子的含碳数长短不一之外，分子的结构也分为正构和异构两种，也就是说碳原子的排列形式不一样。

正构烃中碳原子是以直链形式排列的，每个碳原子都与其他两个碳原子和两个氢原子相连，如果它的分子式是C_nH_(2n+2)，那么就是一个直链结构的正构烃。而异构烃很明显就是分子结构有分支，并不是一条直线。

对于汽油来说，也要精心调配这两种烃的比例。其中异构烃的比例增加，就可以提升汽油的抗爆性。

如果一种汽油的抗爆性很差，那么在发动机活塞还没有到达点火点的时候，它就已经在压力下燃烧了，这会让本来要往上走的活塞受到向下的阻力。

而汽油的标号，比如95号、98号，指的就是抗爆性，数字代表的是辛烷值，异构烃的辛烷值非常高，因为它的分子结构有分支，比较立体。值得一提的是，这项技术并不是最近才刚刚起步。

早在2017年，中国科学院大连化学物理研究所的大连国家清洁能源实验室，就已经在《自然》杂志上发表相关研究论文，从理论层面论证了直接将二氧化碳转化为汽油燃料的可行性。

此后经过多年攻关，中试装置已实现年产千吨级的稳定运行，被认为距离商业化只有一步之遥。不过技术能跑通，并不意味着账能算得过来。

二氧化碳合成汽油要实现产业化、流向市场，需要解决两大问题。

一个是原材料的获取成本一定要低，这就意味着这种化工厂最好建立在有风电、光伏电能的地区，同时二氧化碳的捕捉成本也要比较低，甚至其周边就有化工厂正在排放二氧化碳。

另一个是生产成本，主要是工艺本身的效率以及催化剂的使用成本要严格控制。假如折算一升汽油需要投入的电能远远超过它所能释放的化学能，那显然就有点得不偿失。

假如这种汽油最终的零售价可以明显低于普通汽油，那么未尝不可。因为石油所提炼的汽油还有很多杂质，比如硫、磷、氮等物质，这些东西在精炼过程中很难完全去除，参与燃烧后会形成很多污染物。

而人工合成的汽油不但可以选择性地合成优质的烃类组分，而且完全没有这些杂质，可以说比普通汽油更加环保。

更关键的一点是，这种汽油一旦规模化，是完全不受原油市场影响的，理论上油价会非常稳定，甚至会越来越便宜。

这对于长期饱受国际油价波动之苦的车主而言，无疑是极具吸引力的一个前景。说到这里会发现，这种人造汽油本质上还是为了摆脱对原油的依赖。

至于环保，只能说它并没有明显增加二氧化碳的排放，但也不会减少二氧化碳的排放。

那么问题的本质就在于，为什么不直接推广电动车呢？从个人的判断来看，长期来看，电动车的电能来源一定会走向风光电与核能，所以它的环保特性是毋庸置疑的。但是电动车并不会完全取代汽油车。

一方面，很多运载工具，比如飞机、船舶、工程车辆等等，其实不太适合走纯电动化的路线。

不止汽油可以合成，航空煤油等特殊燃料也可以合成。

航空煤油也是烃类化合物，只不过其碳链长度一般在C9到C16之间，都是长链烃，比汽油更稳定，热值更高。所以合成的汽油、煤油等依然有潜在价值。

另一方面，单纯就汽车来说，今后汽车的综合使用成本不见得一定比电动车高，汽油车还是有很多电动车难以取代的优势，仍然会有很大的消费群体去追逐。

所以，二氧化碳加氢合成汽油的价值就体现在：一方面，它并没有增加排放，而且还减少了硫化物等污染物的排放；另一方面，它也降低了对原油的依赖，并且价格会随着规模化逐步降低。所以最终来说，这项技术是有潜在利用价值的。

当然，其产业化的难度也是非常大的，需要极大的推动力去实现。但如果实现的话，这真的可以算是21世纪的一个化工奇迹。

作为非产油大国，中国对进口原油的高度依赖始终是一根紧绷的弦，任何一次国际局势的震荡都会立刻传导到国内的油箱里。

在这样的背景下，中科院年产千吨级的二氧化碳制汽油项目成功推进，无疑给外界注入了一针强心剂，也让"人造石油"不再只是实验室里的构想，而是一个正在逼近的现实产业选项。

它未必能立刻把每升汽油的价格拉回过去的水平，但它至少提供了另一种可能：让能源安全的主动权掌握在自己手里，也让高油价困局有了一条被慢慢瓦解的技术路径。