科创中国

我国能源结构单一，煤炭在能源系统中长期占据主导地位，化石资源的使用不可避免地排放二氧化碳（CO₂）。CO₂一方面引起全球气候变化，另一方面又可视为一种丰富的碳资源，以二氧化碳为基本原料生产甲醇，为我国能源生产和消费革命提供新方案。甲醇可在动力、交通、化工等领域替代煤炭、石油等传统化石能源，大规模发展二氧化碳加氢制甲醇，可壮大我国清洁能源产业，提升我国能源多元化保障能力，是我国保障能源安全的重要途径。在“力争于2030年实现二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的目标下，CO₂减排是当下急需解决的问题。

目前化工，冶金，水泥，炼钢，火电等行业CO₂排放巨大，且短期内脱碳较难。可利用可再生能源制氢，利用CO₂加氢制甲醇技术，实现此类较难脱碳行业的CO₂减排。中国科学院大连化学物理研究所李灿院士强调基于可再生能源实现CO₂的碳资源化利用，利用太阳能等可再生能源通过光催化、光电催化或电解水制氢来进行CO₂加氢制甲醇等燃料及化学品是实现CO₂减排和碳资源可持续利用最为可行的策略。其核心技术是“可再生能源制氢+二氧化碳加氢合成液体燃料”，也就是液态阳光技术。液态阳光技术把可再生能源转化为液体燃料，是储存可再生能源、减排二氧化碳行之有效的技术。二氧化碳转化为液态阳光（甲醇）是碳捕获并利用（CCU）的技术，可得到高附加值燃料及化学品。基础研究的突破，是积极应对二氧化碳问题的核心。

“液态阳光”氢能和甲醇能量密度高，是可再生能源转化为各种化学能的枢纽，在未来可再生能源转化利用中将起到关键作用，对于我国能源转型具有决定性意义。

通过“液态阳光”甲醇合成技术的研究，实现十万级“液态阳光”甲醇合成成套技术的开发、应用，为大规模工业生产提供了技术验证及参考，为我国提供实现电力碳中和目标切实可行的技术。

大连化学物理研究所李灿院士团队开发了ZnO-ZrO₂双金属氧化物固溶体催化剂为二氧化碳加氢转化开辟了新途径。完成了全球首套“液态太阳燃料合成：二氧化碳加氢制甲醇”工业中试及示范工程项目，该项目被评为中国科学院2020年度成果转移转化亮点工作，国际能源署将该技术列入2020年度工作报告，CCTV-1等媒体对该项目进行了专题报道。已在Science Advances、Joule等期刊发表论文14篇，申报国内专利14件（其中授权4件），国际PCT专利2项。

2018年，大连化物所与兰州新区石化产业投资有限公司、华陆工程科技有限责任公司合作开展了千吨级液态太阳燃料-二氧化碳加氢制甲醇示范项目，该项目于2020年通过了中国石化联合会组织的技术鉴定，鉴定专家委员会一致认为：液态阳光示范项目集成创新了全流程工艺装置，具有完全自主产权，整体技术处于国际领先水平，所研发的新型锌锆固溶体催化剂，达到国际领先水平。

未来的商业模式是大连化学物理研究所与相关行业的企事业单位同合，积极的开展完成十万吨级液态阳光甲醇合成示范工程，率先实现合作企业的碳减排、碳资源化工业示范。在十万吨级液态阳光甲醇合成工业示范成果的基础上，进而开发60万吨/年液态阳光甲醇合成工业项目，实现合作企业的的碳中和；与此同时在十万吨级液态阳光甲醇合成工业示范成果的基础上，共同向其它需要减排的企业推广。

十万吨级的液态阳光甲醇合成工业示范项目，每年可减排二氧化碳15万吨，每年合成甲醇10万吨，经济效益可达20000万元，具有一定的经济效益。发展液态阳光甲醇合成，对于我国积极参与全球环境治理，落实减排承诺，发展生态文明建设具有极其重要的意义。