刘科：雾霾的两大元凶和治理-第2页-北极星大气网

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第二，中国地域广大，不大可能100%集中燃煤。对无法集中，但条件适合的地区实行“煤转气”。我国天然气供应无法满足需求，即使2018年按照计划与俄罗斯的天然气供货合同能够顺利执行，到时从俄罗斯进口的天然气也将只占国内用气量约20%。在煤和水资源比较丰富的地方用“煤制天然气”技术将煤转化为天然气，同时集中脱除所有污染物，将清洁的天然气产品通过管道输送到千家万户，也是解决散烧煤污染的另一选项。“煤制气”并不能适用于所有地区，但比在每台中小锅炉后面加装脱硫脱硝装置更可行。

第三，在无法集中燃煤也不适合煤制天然气的地方，在燃烧之前进行“炼煤”，即将煤中的灰分、无机硫和杂质通过洗煤去除，然后通过煤的热解，脱除大部分有机硫。最终得到的液体产品可以进一步加氢制作成清洁柴油；其气体产品（焦炉气）可以进一步转化成天然气；固体产品已经过脱硫，成为洁净煤。因其燃烧时火苗与天然气一样是蓝色的，人们也称之为“蓝炭”。上述国产“炼煤”技术：能够将煤炭转化为清洁的气体、液体和固体燃料，之后再去燃烧就大幅降低了污染。虽然“炼煤”会增加使用成本，但仍比在每台中小锅炉后面加装排放控制装置更经济有效，并且是在前两种方案都行不通的情况下不得已而为之的选项。实际上，“炼煤”还是要比进口LNG，或用风能、太阳能和核能便宜得多。

中国是柴油消耗大国。雾霾的第二大元凶是我国有不少柴油及柴油机未能达标。各种车辆排放的污染物大约占雾霾的25%左右（包括一次和二次颗粒）。由于使用高硫柴油，以及没有安装柴油发动机尾气处理系统，国内柴油发动机的污染物排放较高。中国每年消耗约2亿多吨柴油，因此柴油机减排就是散煤之后雾霾产生的第二要素。

降低柴油机的排放可从两个方面着手：

一是清洁的超低硫柴油。欧洲约50%的新车为柴油车，并普遍使用了超低硫柴油(<10ppm)，故其污染很低。而国内柴油中硫含量远高于欧美。这样，即使车辆装了颗粒过滤器和尾气脱硝系统，尾气中的污染物也难以得到控制。劣质柴油还会对尾气处理系统造成损坏，因此油品升级是控制柴油机污染的关键。目前已有技术可以用较低投资，帮助中国炼化企业生产出满足国V标准的超低硫柴油产品，并已取得了良好的经济及社会效益。

除了上面提到的柴油脱硫，柴油机尾气处理的另一个方面是脱除NOx和颗粒物。这需要安装颗粒过滤器和SCR脱硝系统。最新的脱硝催化剂，可以帮助降低燃油消耗，加之其重量轻，在减排的同时，可进一步帮助车辆减重提高整车燃油经济性。欧洲近年的柴油机技术研发取得了较大的进展，有样车已能报道每加仑柴油跑268英里。因此欧洲的高效柴油机技术值得我们关注。目前欧洲生产的新车里，有近一半是柴油车。但只要烧柴油，柴油机的NOx和PM2.5排放要严格达标，难度较大，这也是大众汽车为何造假的原因之一。因此将来治理柴油污染的另外一条潜在路线是在柴油机里烧比柴油更干净和便宜的燃料如甲醇，DMMN，二甲醚等甲醇基燃料。这方面的研究近期有些突破；在柴油机里烧上述清洁燃料，其排放远远低于柴油，这类技术可以先开始在矿山，油田及偏远地区区柴油发电机上先试用，积累经验再慢慢转向柴油车。

总之在发展风能、太阳能，水能和核能的同时，我们相信以上所提供的方案是针对中国特有的资源情况，在目前更加经济可行并可持续的治理办法。虽然雾霾治理有很多的方案，但是想在短期内改变现状并不容易，这首先需要知道雾霾的主要原因，然后才能抓主要矛盾；政府以强大的改革决心和毅力进行顶层设计的同时，也需要每一位公民的积极努力和配合。抱怨没用，只要我们在充分利用以上经济实用技术的同时，针对雾霾的主要成因，设计相应的政策支持“炼煤”工业，支持中小锅炉的煤改气，支持一定区域的煤制气，支持更清洁和便宜的的燃料取代部分柴油，增加现代高效柴油技术的研发力度；加强我国的环保立法尤其是执法力度，提高广大公民的环保意识，全民一心，共同努力，相信蓝天和碧水必会重现中国大地。

作者：澳大利亚国家工程院院士，国家千人计划化学化工专委会主任、盘古智库学术委员刘科

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原标题：刘科：雾霾的两大元凶和治理

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