穹頂之下，一塊煤有話說

冉浩

從遠(yuǎn)古走來

很久很久以前，也許是幾億年前吧，我記得我屬于一棵高大樹木的樹干。按照科學(xué)家的說法，那是一株二疊紀(jì)時(shí)期的蕨類植物，那時(shí)的蕨類植物可不像今天多數(shù)蕨類那樣低矮，它們往往非常高大，時(shí)至今日，地球上還有一些類似的孑遺，比如桫欏樹之類的。豐茂的植物使得距今約兩三億年前的古生代石炭紀(jì)和二疊紀(jì)成為了一個(gè)重要的成煤時(shí)期，也就是在這漫長(zhǎng)時(shí)期的某一天，我的本體植物走到了生命的盡頭，轟然倒下，我也就成了森林底層眾多腐敗植物組織中的一員，被埋了起來。

我的身體開始慢慢腐爛、碳化，漸漸變黑，不知道過了多久，巖石中的礦質(zhì)開始浸入，我慢慢地開始變得像石頭，變成了褐煤。褐煤是煤化程度比較低的初級(jí)煤，很軟，燃點(diǎn)也很低，一旦挖出來很快就會(huì)風(fēng)化，甚至有自燃的可能。褐煤主要用于發(fā)電廠的燃燒，也可作為化工原料、催化劑載體、吸附劑等。隨著時(shí)間的流逝，我進(jìn)一步石化，變成了煙煤，最后變成了堅(jiān)硬的無煙煤。或者說，是一塊含碳量很高的植物腐殖化石。

事實(shí)上，在地質(zhì)歷史上還有很多次成煤的大好時(shí)期，比如中生代侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)的裸子植物成煤時(shí)期，還有距今6500萬～180萬年的新生代第三紀(jì)被子植物的成煤時(shí)期。不過由于這兩次成煤作用的時(shí)期較近，主要產(chǎn)生的是煙煤和褐煤，它們是年輕的煤啊，還要努力才能“進(jìn)化”成我這個(gè)狀態(tài)。

推動(dòng)工業(yè)革命

至少在石器時(shí)代，人們就已經(jīng)認(rèn)識(shí)我們啦，那時(shí)還有一些人把我們做成亮晶晶的首飾、器物什么的，煤也可以是黑亮黑亮的喲。不過，我們真正發(fā)揮力量是從英國(guó)的工業(yè)革命開始的。

大約200多年前，從英國(guó)開始，手工業(yè)逐漸被機(jī)械化制造業(yè)取代，伴隨著圈地運(yùn)動(dòng)，失去了土地的農(nóng)民開始走進(jìn)工廠，成為工人，轟轟烈烈的工業(yè)革命拉開了序幕。

那時(shí)候英國(guó)的森林覆蓋率很高，當(dāng)然，作為原材料的木頭消耗的速度也很快。當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)顯示，光倫敦地區(qū)的釀酒廠每年就要消耗2萬車木頭，至于冶金業(yè)更是消耗木頭的大戶，于是幾十年后，英國(guó)的森林覆蓋率銳減到5%……至于那個(gè)冒熱氣的改良蒸汽機(jī)，就更讓英國(guó)人欲哭無淚了，這是要把不列顛的草皮也扔進(jìn)爐子里的節(jié)奏么？

當(dāng)然，最后來救場(chǎng)的就是我們煤啦！我們?cè)谟?guó)的儲(chǔ)量非常豐富，從北方的格拉斯哥到中部的曼徹斯特再到南面的伯明翰、牛津，地下滿滿的都是煤。由于開采容易、價(jià)格低、燃燒熱量高，我們很快就成為工業(yè)革命的主力燃料，在冶鐵工業(yè)中也被用來代替木頭提供碳源。之后，隨著工業(yè)革命的推廣，我們的應(yīng)用也擴(kuò)張到了全世界。

我們煤為英國(guó)帶來了輝煌，可惜的是，英國(guó)的石油資源貧瘠，使它慢慢錯(cuò)失了后面的發(fā)展機(jī)會(huì)。

煤與PM2.5

我們?yōu)橛?guó)帶來財(cái)富的同時(shí)，也給這個(gè)國(guó)家?guī)砹遂F霾，當(dāng)然，現(xiàn)在有了更科學(xué)的提法，叫PM2.5。

所謂的PM2.5濃度，還有PM10濃度什么的，其實(shí)說的都是空氣中懸浮顆粒物的濃度，換句話說，就是空氣中各種煙霧顆粒的濃度，這個(gè)濃度越大，直觀的感覺就是越嗆人。而那個(gè)數(shù)字代表的是空氣中懸浮顆粒物的直徑，比如PM2.5就是指空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物。這些物質(zhì)顆粒越小，就越能深入人體，對(duì)人體健康的影響也就越大……有統(tǒng)計(jì)研究顯示，PM2.5過高會(huì)增加呼吸道疾病的發(fā)病率，也會(huì)降低人的壽命。

雖然不好意思，但是不得不承認(rèn)啊，這霧霾和PM2.5什么的，確實(shí)和我們有一定的關(guān)系。我們?cè)谌紵^程中會(huì)產(chǎn)生隨熱氣流上升的粉塵和微粒，也就是常說的煙了，這些是沒有完全燃燒的煤顆粒。而且我們本身也不是純碳組成的，里面有不少硫、氮之類的物質(zhì)，在燃燒過程中，這些物質(zhì)也會(huì)被氧化，變成二氧化硫、氮氧化物等有害氣體。這造成霧霾什么的，我們煤還真是有責(zé)任的。所以，很多人說我們是“不干凈”的能源，嚷嚷著要放棄我們、多用天然氣等清潔能源，真是讓我們心里好難過啊。

科技助力綠色用煤

不過細(xì)想想，這事不能完全賴我們啊，明明是你們?nèi)祟惱梦覀兊姆椒ㄒ蔡址帕艘稽c(diǎn)吧？往爐子里那么一扔就不管了，燒煤有煙，難道燒木頭或者原油就沒煙了嗎？為啥利用原油之前要提煉，我們煤就要直接扔爐子里？

再說了，我們煤價(jià)格低廉，如果全用天然氣燒火發(fā)電什么的，電力成本就會(huì)高上很多，電價(jià)上升，人們的生活成本就要增加了。而且中國(guó)天然氣對(duì)外依賴度已經(jīng)超過了30%，缺口仍在迅速擴(kuò)大，用天然氣取代煤可能會(huì)造成能源安全上的問題。目前，我們煤的使用量仍在增加，有學(xué)者預(yù)計(jì)，將在2020年至2030年間才會(huì)出現(xiàn)峰值，之后回落。所以，如今的解決之道，一方面是盡可能減少煤的比重使峰值盡早到來，而更關(guān)鍵的是，如何綠色用煤。

實(shí)際上，利用科技助力環(huán)境是完全可行的。

目前，雖然火電廠消耗了大約一半的燃煤，但隨著各項(xiàng)政策的執(zhí)行，中國(guó)95%的火電廠已經(jīng)應(yīng)用了對(duì)我們的各種處理技術(shù)，包括脫硫、除塵等工藝，使我們變得“干凈”，實(shí)際排出有害氣體其實(shí)并沒有人們想的那么多。但煤消耗的另一半，也就是其他工業(yè)和民用燃煤卻幾乎沒有規(guī)范，恐怕是產(chǎn)生廢氣的主要來源，應(yīng)該進(jìn)行產(chǎn)業(yè)治理和升級(jí)，也有必要對(duì)市場(chǎng)上的民用煤爐進(jìn)行規(guī)范和環(huán)保評(píng)估。

在西方國(guó)家，“清潔的煤”的概念也被提了出來，而且美國(guó)還發(fā)起了“未來發(fā)電項(xiàng)目”。這個(gè)項(xiàng)目正在試圖建立起這樣一種煤電站：首先將煤氣化，然后從中將硫等元素分離出來，作為其他化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的原料，里面90%的汞也被分離出來，其余的有害金屬則轉(zhuǎn)化成無活性的固體礦渣。而經(jīng)過這一番清潔的合成氣體會(huì)在反應(yīng)堆中與水反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣，氫氣用于燃燒生成水，產(chǎn)生的能量用于發(fā)電，至于二氧化碳等溫室氣體則會(huì)被壓入幾千米深的地層中，不會(huì)進(jìn)入大氣。目前，這一項(xiàng)目還停留在概念階段。

看來，在科技的幫助下，我們煤還是有希望成為一種清潔能源，甚至完全不輸于天然氣什么的哦。