穹頂之下，一塊煤有話說

冉浩

從遠古走來

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。按照科學家的說法，那是一株二疊紀時期的蕨類植物，那時的蕨類植物可不像今天多數蕨類那樣低矮，它們往往非常高大，時至今日，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和二疊紀成為了一個重要的成煤時期，也就是在這漫長時期的某一天，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煤，很軟，燃點也很低，一旦挖出來很快就會風化，甚至有自燃的可能。褐煤主要用于發電廠的燃燒，也可作為化工原料、催化劑載體、吸附劑等。隨著時間的流逝，我進一步石化，變成了煙煤，最后變成了堅硬的無煙煤。或者說，是一塊含碳量很高的植物腐殖化石。

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

推動工業革命

至少在石器時代，人們就已經認識我們啦，那時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，我們真正發揮力量是從英國的工業革命開始的。

大約200多年前，從英國開始，手工業逐漸被機械化制造業取代，伴隨著圈地運動，失去了土地的農民開始走進工廠，成為工人，轟轟烈烈的工業革命拉開了序幕。

那時候英國的森林覆蓋率很高，當然，作為原材料的木頭消耗的速度也很快。當時的數據顯示，光倫敦地區的釀酒廠每年就要消耗2萬車木頭，至于冶金業更是消耗木頭的大戶，于是幾十年后，英國的森林覆蓋率銳減到5%……至于那個冒熱氣的改良蒸汽機，就更讓英國人欲哭無淚了，這是要把不列顛的草皮也扔進爐子里的節奏么？

當然，最后來救場的就是我們煤啦！我們在英國的儲量非常豐富，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、價格低、燃燒熱量高，我們很快就成為工業革命的主力燃料，在冶鐵工業中也被用來代替木頭提供碳源。之后，隨著工業革命的推廣，我們的應用也擴張到了全世界。

我們煤為英國帶來了輝煌，可惜的是，英國的石油資源貧瘠，使它慢慢錯失了后面的發展機會。

煤與PM2.5

我們為英國帶來財富的同時，也給這個國家帶來了霧霾，當然，現在有了更科學的提法，叫PM2.5。

所謂的PM2.5濃度，還有PM10濃度什么的，其實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，這個濃度越大，直觀的感覺就是越嗆人。而那個數字代表的是空氣中懸浮顆粒物的直徑，比如PM2.5就是指空氣動力學當量直徑小于等于2.5微米的顆粒物。這些物質顆粒越小，就越能深入人體，對人體健康的影響也就越大……有統計研究顯示，PM2.5過高會增加呼吸道疾病的發病率，也會降低人的壽命。

雖然不好意思，但是不得不承認啊，這霧霾和PM2.5什么的，確實和我們有一定的關系。我們在燃燒過程中會產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，在燃燒過程中，這些物質也會被氧化，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

不過細想想，這事不能完全賴我們啊，明明是你們人類利用我們的方法也太粗放了一點吧？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，我們煤價格低廉，如果全用天然氣燒火發電什么的，電力成本就會高上很多，電價上升，人們的生活成本就要增加了。而且中國天然氣對外依賴度已經超過了30%，缺口仍在迅速擴大，用天然氣取代煤可能會造成能源安全上的問題。目前，我們煤的使用量仍在增加，有學者預計，將在2020年至2030年間才會出現峰值，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，而更關鍵的是，如何綠色用煤。

實際上，利用科技助力環境是完全可行的。

目前，雖然火電廠消耗了大約一半的燃煤，但隨著各項政策的執行，中國95%的火電廠已經應用了對我們的各種處理技術，包括脫硫、除塵等工藝，使我們變得“干凈”，實際排出有害氣體其實并沒有人們想的那么多。但煤消耗的另一半，也就是其他工業和民用燃煤卻幾乎沒有規范，恐怕是產生廢氣的主要來源，應該進行產業治理和升級，也有必要對市場上的民用煤爐進行規范和環保評估。

在西方國家，“清潔的煤”的概念也被提了出來，而且美國還發起了“未來發電項目”。這個項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，作為其他化學工業生產的原料，里面90%的汞也被分離出來，其余的有害金屬則轉化成無活性的固體礦渣。而經過這一番清潔的合成氣體會在反應堆中與水反應生成二氧化碳和氫氣，氫氣用于燃燒生成水，產生的能量用于發電，至于二氧化碳等溫室氣體則會被壓入幾千米深的地層中，不會進入大氣。目前，這一項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。