人物链接：

杨正宇：中国科学院理化技术研究所研究员，博士生导师。他率领的科研团队自主研发出创新技术工艺、设备和高效催化剂，在温和条件下半个小时内直接利用生物质、有机垃圾等同时合成出石油、天然气等化石能源。这一成果彻底颠覆了化石能源不可再生的传统认识。

杨正宇研究员毕业于北京大学化学系，三十多年来一直从事天然大分子和人工合成化石能源的研发工作；已取得多项研发成果，他以第一完成人的身份曾先后获得中科院科技进步一等奖，北京市和原化工部二、三等奖。成果显著，获得国家政府特殊津贴。他发明的石油钻井泥浆助剂SPNH，彻底扭转了我国钻井泥浆助剂对国外的依赖，而且出口多个国家。如今，他的又一项自主创新成果，即利用生物质、有机垃圾等直接合成出石油、液化石油气、生物质炭技术也已走出实验室，成功地进行了千吨级工业性示范装置的稳定运行和万吨级模拟试验，见图1；实现了人工生产化石能源的梦想。该成果的工程化产业化成功实施将会有效地改变我国石油、天然气、液化石油气过度依赖进口的被动局面，提高在国际石油贸易中的话语权，同时可提供无限广阔的投资与就业新沃土。

图1：千吨级工业性示范装置

党的十八大以来，以习近平总书记为核心的党中央高瞻远瞩，深谋远虑，面对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势，提出了“能源革命”的战略思想，为我国能源发展指明了战略方向。能源是人类生存与发展的主要基础。在当今世界格局中，能源战略更成为了大国博弈的主战场，能源问题已成为了所有国家发展的“咽喉”，畅通无阻的能源供应将是一个国家社会政治、经济可持续稳定发展的重要保障。对于我国这样一个正处在高速发展期的国家，能源问题必将对我国进一步的社会经济发展产生举足轻重的影响。所以对于我国的能源问题，我们必须未雨绸缪，提早布局。

杨正宇研究员及其科研团队的自主创新技术成果，可作为我国新能源和可再生能源领域重要的战略布局并加快工程化产业化发展，抢抓世界新一轮能源革命的先机。他们利用生物质直接合成的产物、热值和产率见图2：

图2：产物分布、热值、收率图

通过图1中的装置，在温和工艺条件及催化剂作用下，在半小时内利用生物质同时合成出高热值的气、液、固三种状态的能源，总产率大于90%。分别是：液态燃油，热值大于42MJ/Kg，成份和轻质石油一样，产率10%-15%；气态燃气，热值大于25MJ/Nm3，成份和天然气、液化石油气一样，产率35%-37%；固态生物质炭，热值大于5000大卡/公斤，成份和煤一样，产率40%-42%。

该研发团队和专业部门对产物的物性技术指标和化学成份进行测试、鉴定。气相部分的测试结果见表1：

表1：气相部分化学成份鉴定表

由表1可见，气相部分的可燃气体主要是天然气和石油液化气成份，热值高，即使有二氧化碳混合在里面，其热值大于25MJ/Nm3。该混合气体的燃烧状况见图3：

图3：混合气体的燃烧状况

液相部分的测试结果见表2。液相测试采用石油行业重要标准，即测定发动机燃料、溶剂油和轻质石油产品的馏分组成的国家标准检测方法GB/T 255-1977，以及采用测定石油馏分中烃类的国家标准检测方法GB/T 11132-2008进行检测。

表2：液相油品性质国标方法鉴定结果

表2数据说明该技术产出的液相部分属轻质石油，是优质石油类产品。液相分离出的柴油样品和市售的0号柴油样品，进行气质联用色谱图对比检测。

图4：液相气质联用色谱比较图

图4测试结果表明：人工合成的可再生柴油样品和市售0号柴油成份一致。液相（石油）用石棉绳（不可燃）沾取后非常容易点燃，见图5。

图5：液相部分石棉绳燃烧图

生物质炭用于反应装置的加热炉燃烧状况见图6。

图6：固相部分加热炉燃烧图

到目前为止，这一重要创新研究成果，只有该团队掌握，在国内外刊物上发表了多篇论文，并获得了多项发明专利。

生物质制备可再生化石能源技术是可行的，经济性是否可行呢？我国经济增速快，“高投入、高能耗、高增长”是我国经济具有“三高”的特征，对能源需求量巨大，比如说石油，但却没有国际石油贸易定价权，难以转嫁成本。生物质制备可再生化石能源成本是多少呢？

杨正宇研究员及其研发团队研发出的可再生化石能源成套创新技术，生物质原料不受品种、部位限制，可以是水生或陆生植物，也可以是有机垃圾；催化剂成本低廉；工艺简单、温和、无污染；仅需利用三分之一的自产生物质炭加热反应器，不需外购能源，见图7，从而大大的降低了成本。每吨生物质变成高热值的燃气、燃油和生物质炭只需花费150元人民币。

图7：技术工艺路线图

燃油、燃气的化学成份和天然产化石能源成份的高度一致，决定了它们可以通过简单的分离得到液化石油气、天然气、汽柴油和油渣，见图7。

杨正宇研究员及其团队创造的生物质制备可再生化石能源技术是生物质能源技术的一次革命。多年来，世界各国政府和科学家们都在努力研究用可再生、环保，唯一含碳的生物质资源来解决化石能源不可再生的问题。传统化石能源主要组成就是碳、氢元素。而生物质虽然热值低，能量密度低，但它是自然赐予的、可再生的、富含碳、氢、氧元素的资源，一直被认为是制备可替代化石能源的最佳可再生资源。而最大的区别就是生物质中含有非常多的氧元素。图8中的图a、b、c分别表示碳、氢、氧三种元素在石油、煤炭、植物的元素个数比例：

图8：碳、氢、氧元素比例图

凭借多年的科研工作经验，杨正宇研究员认为氧元素在产物中的存在状态和含量，直接影响产物的物理、化学性质。所以一直将生物质的脱氧液化定为主要研究要点，率先提出了生物质脱氧的必要条件，研制出高效廉价催化剂和专用连续式千吨级生产装置，并实现了装置的稳定运行。在温和的温度和压力条件下，将植物中的氧元素脱除，同时合成出含氧量很低的燃油、燃气等，见图8中的图d。氧元素以二氧化碳气体的形式排出，在分离气相产物天然气和液化石油气的同时得到的二氧化碳，可被集中收集利用。

我国能源资源总量丰富,但各种资源的人均占有率却远远低于世界平均水平。随着我国经济的迅速发展，化石能源用量迅猛增加，同时我国能源发展方式正在由粗放增长向集约增长转变，能源结构正在由以煤炭为主向多元化转变，能源发展动力正在由传统能源增长向新能源增长转变。2016年，我国化石能源消耗状况见表3。

表3：2016年我国化石能源生产、进口与消费态势

※数据来源：国家发改委、国家统计局、中国石油新闻中心、中国商务部

表3中数据表明，我国国内天然气进口量同比增长17.4%，对外依存度35/%；液化石油气进口量急速上升，同比增长33.3%，对外依存度38/%；原油进口量为3.70亿吨，对外依存度65%。事实证明，我国对以上三种化石能源的需求和进口量都在快速增长。因此，不断开拓创新，努力开发出真正替代化石能源的创新技术已势在必行。

2016年10月28日，我国政府在《生物质能发展“十三五”规划通知》中明确指出：“生物质能是重要的可再生能源。开发利用生物质能是能源生产和消费革命的重要内容，是改善环境质量、发展循环经济的重要任务”。杨正宇研究员及其团队自主研发的创新技术，是目前最有效的生物质开发利用新技术，是缓解人类对传统化石能源依赖的重要途径，并可以改善环境质量，更好的发展循环经济。化石能源是地球在远古时代诞生的产物，长时期未能被人们很好的认识和利用。但在近代不到二百年的时间内，人类将地球中的化石能源大量的取出，燃烧利用，造成二氧化碳气体的集中排放，形成温室效应。杨正宇研究员及其团队的技术正是可以减少人类对传统化石能源的依赖，把现在地球生长的生物质变成了化石能源，挖掘出了生物质中不能为人们所用的能量。在高效转化、利用生物质的同时，还可以将二氧化碳集中收集，作为制备尿素和建筑材料等的原料以及气体肥料等，可以真正达到碳减排的目的。

目前，该技术已进入建设生产示范工程阶段，虽然生物质资源丰富，又可再生，但分布分散、能量密度低，收集成本高；又由于近年来国际油价的大幅降低，从而加大了生物质技术推广的难度。该技术的产业化推广涉及农、林、牧、有机垃圾领域和化石能源销售市场；不仅需要供给方面的改革，而且也需要协调市场准入等问题，还需要形成新平衡的化石能源供应结构。我们相信这项自主创新的生物质资源清洁、高效利用技术产业发展将会给新能源和可再生能源领域带来新的春天！更相信国家从能源战略需求、能源安全、减少环境污染以及促进生态环境中二氧化碳的良性循环的角度考虑，对生物质能源的研究和发展给予大力的扶持和政策上的引导。同时，我们更期待着可再生化石能源的历史性工程将有新的更大的突破，造福世界人民。

随着我国“十三五”能源战略的实施，从现在起到2020年，是我国全面建成小康社会的关键时期，也是能源发展转型的重要战略机遇期。期待社会各界有识之士统帅群雄完成这一划时代的壮举。