化工行业难以摆脱对化石燃料的依赖 | 路透社

欧洲能源公司在丹麦卡索的电子甲醇工厂。由路透社通过资料图片提供 购买许可 权，打开新标签页6月10日 - 5月，欧洲在脱碳进程中迈过一个里程碑：全球首个商业化规模的电子甲醇工厂在丹麦卡索投产。

欧洲能源公司的设施将为航运业生产4.2万吨液态燃料，减少高达95%的排放，同时为制药公司诺和诺德和玩具制造商乐高提供用于其产品的低碳塑料。该工厂没有使用来自天然气的氢气，而是通过三台西门子电解槽将欧洲最大太阳能公园的可再生能源转化为绿色氢气，再与从当地沼气厂捕获的二氧化碳结合，制成这种合成燃料。

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但卡索工厂以及全球其他少数电子甲醇工厂，在这个仍然严重依赖化石燃料的行业中，是颠覆性绿色创新的罕见例子。

这个价值3.5万亿美元的产业生产氨、甲醇和乙烯等基础化学品，它们在我们的日常生活中无处不在：从医疗保健、农业到建筑、交通和纺织等各个领域的制成品中，96%都含有这些化学品。

在美国内华达州拉斯维加斯，参观Air Liquide北拉斯维加斯氢气生产设施时，可以看到储存液态氢的球体，该设施为加利福尼亚的交通市场供应氢气。路透社/Bridget Bennett购买许可权利，打开新标签页该行业占全球温室气体排放的5-6%——紧随钢铁和水泥之后排名第三——但如果不采取干预措施，其排放量预计到2050年将增加一倍以上，可能会超过它们，根据落基山研究所的分析。广告·继续滚动一份2022年报告由绿色系统变革公司Systemiq和全球公域中心发布的报告指出，化工行业同时为能源转型提供基础材料这一事实，意味着该行业有潜力通过用可持续原料替代化石燃料原料并扩大碳捕集与封存技术的应用，将自身重塑为气候解决方案，甚至实现负碳排放。报告同时指出，到2050年，化学品的重复使用和循环利用等循环经济模式可使化工产品总需求减少高达31%。

事实上，全球前100大化工生产商中超过70%已承诺在2050年前实现碳中和，更多企业通过"科学碳目标倡议"设定了阶段性目标，标普全球大宗商品洞察数据显示。但行星追踪器最新报告对全球八大化工企业的气候转型表现进行评估后发现，仅法国工业气体公司液化空气集团和澳大利亚Incitec Pivot两家企业制定了可信目标。落基山研究所气候协调产业项目主管布莱恩·坎杰洛西表示，该行业的复杂性和普遍性意味着脱碳路径并非坦途。“化工行业没有万能解决方案——我们需要多种手段来有效减少该领域排放，“她说道。

一座正在运营的化工厂。该行业占全球温室气体排放量的5-6%，若不采取干预措施，到2050年排放量预计将增加一倍以上。路透社/Vasily Fedosenko然而最具影响力的将是扩大清洁氢能源的开发。氢是许多化学品的核心基础材料，目前已作为化学反应试剂广泛应用于化工行业。它还可以作为天然气的替代性工艺热源。

根据生产方式不同，氢能被赋予不同颜色编码。目前主要通过天然气蒸汽重整（灰氢）和煤炭气化（棕氢）生产。此外还有蓝氢（通过碳捕捉技术处理灰氢产生的二氧化碳）和粉氢（利用核能驱动电解槽将水分子分解为氢和氧）。

只有当电解槽由太阳能、风能等可再生能源驱动时，产生的氢才能被视为绿氢。

问题在于，由于可再生能源相对成本较高，目前全球生产的氢能中绿氢占比不足1%。

短期内这些成本只会继续攀升——特朗普政府已誓言削减150亿美元可再生能源资金，并威胁对中国及东南亚国家加征贸易关税，而2023年美国80%的太阳能组件进口来自这些地区。根据拜登政府的《通胀削减法案》，70亿美元资金被划拨用于在美国建立七个区域性中心，以加速发展更清洁的氢能生产。

加利福尼亚州棕榈泉附近的风力涡轮机。特朗普政府誓言削减可再生能源领域150亿美元资金。路透社/Mike Blake购买授权许可，打开新标签页但尽管首笔资金已在拜登1月离任前拨付，Politico3月报道称，在新一届特朗普政府领导下，能源部计划取消其中四个主要位于民主党主导州的中心。然而，预计资金安全的项目中包括位于德克萨斯州墨西哥湾沿岸的HyVelocity氢能中心，该地区集中了美国三分之一的氢能产能。虽然技术重点将集中在通过碳捕集与封存（CCS）生产蓝氢，但该中心还包含Ørsted能源公司规划的电子甲醇设施，该设施将由陆上风电和太阳能项目供电，并利用捕获的二氧化碳生产液态燃料用于船舶与航空应用。在欧洲，一家声称在低成本清洁制氢领域取得突破的初创企业是总部位于英国的HiiROC公司，该公司开发了热等离子体电解技术，可将甲烷转化为氢气，且不产生二氧化碳排放。

该公司表示，其工艺成本与蒸汽甲烷重整（SMR）相当，且制氢所需能源仅为水电解的一小部分。该工艺还能产生有价值的副产品——炭黑，可用于轮胎、橡胶、塑料和油墨等商业应用，以及建筑行业。

HiiROC已从梅尔罗斯、温特斯豪德迪亚、英国天然气、HydrogenOne、现代、起亚和西麦斯等投资者处筹集了超过4000万英镑。西麦斯去年底宣布，将在其位于英国拉格比的水泥厂大规模部署HiiROC的低碳氢解决方案。总部位于英国的HiiROC开发了热等离子体电解技术，可将甲烷转化为氢气，且不产生二氧化碳排放。路透社供图购买许可权，打开新标签页化工行业的另一项技术选择是对蒸汽裂解等能源密集型工艺进行电气化改造。据巴斯夫公司称，与使用化石燃料相比，电气化有望将二氧化碳排放量减少至少90%。

去年，巴斯夫、沙特基础工业公司和林德集团启动了全球首座大型示范工厂，该工厂采用电力驱动蒸汽裂解炉生产乙烯和丙烯。这座位于德国路德维希港巴斯夫一体化基地的示范工厂历时三年建成，由6兆瓦可再生能源供电，将测试两种不同的加热方案。

陶氏化学与壳牌公司也在共同研究电裂解技术的可行性。2022年6月，陶氏在阿姆斯特丹启动了实验性电裂解炉的试运行，旨在测试可改装到现有燃气蒸汽裂解炉的设备。该公司原计划今年安装一座兆瓦级中试工厂。

与此同时在美国，陶氏与先进核反应堆开发商X-energy已申请在德克萨斯州建设电网级核设施，旨在为陶氏1900公顷的Seadrift生产基地提供清洁电力和工业蒸汽，以实现生产脱碳。然而，埃森哲全球化学品业务负责人Bernd Elser指出，可再生能源在化工生产脱碳方面的潜力将受到巨大能源需求量的限制。咨询公司2022年进行的分析显示，仅欧洲化工行业就需要额外安装3.2拍瓦时的可再生能源设施，约为欧盟当前发电量的五倍，成本约1万亿欧元。巴斯夫、沙特基础工业公司和林德集团去年在巴斯夫路德维希港基地启用了全球首座大型示范工厂，采用电力驱动蒸汽裂解炉。图片来源：路透社/巴斯夫Flickr供图他解释道：“这相当于需要覆盖整个西班牙国土的风力涡轮机，或铺满爱尔兰全境的太阳能板。“并补充说，所产电力还需以具有竞争力的价格出售。

欧洲化学工业委员会警告称，该行业已"濒临崩溃点”，面临比美国高出五倍的能源价格，以及履行欧盟环保法规（包括逐步淘汰受限化学品）带来的巨额成本。据报道，陶氏化学和利安德巴塞尔等公司正因此重新评估其在欧洲的业务布局，包括关停部分设施。

这些企业正敦促欧盟委员会加快实施可负担能源计划其最近宣布的清洁工业协议的一部分。落基山研究所的坎杰洛西承认，对于化工行业来说，更创新的脱碳技术成本具有挑战性。

“这是一个资本非常密集、有些规避风险的行业，利润非常微薄，因此要快速采用创新技术是一个具有挑战性的领域，”她说。

一位女士正在用可重复使用的瓶子装洗涤剂。研究发现，超过一半的消费者有购买环保产品的动机。路透社/Vincent West“这实际上将是一个关于我们能投入多少资金用于研发，以使这些早期技术得以启动的问题。”

根据埃森哲的研究，对更环保化学品的需求确实在增长，研究发现超过一半的消费者有购买环保产品的动机，并且通常愿意为此支付溢价。一个例子是在家庭和个人护理领域，含有生物基或可持续成分的产品的增长速度是整体增长速度的两倍多。

埃森哲预测，到2028年，对生物基化学产品的需求将增加约70%，从2023年的3400亿美元增长到5700亿美元——增长速度是传统产品的4.5倍。

埃尔瑟表示，希望抓住这一增长机遇，加上欧盟绿色协议和该集团排放交易计划提供的监管推动，将推动欧洲工业走上更可持续的道路。

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