空气也能拿来炼油了？ 今年 3 月，上海一家叫做碳生万物的公司对外宣称，说自己可以用空气和水生产汽油、柴油和航空燃料。消息下面，一位网友很快想起了那个熟悉的故事： “又一个水变油？希望这次是真的。” 的确听起来十分可疑。 空气不要钱，水也不贵，把两样东西送进机器，另一头就能流出汽油和航油，很像上世纪轰动一时的“水变油”骗局。 更奇怪的是，给这家公司投钱的还有宁德时代和阳光电源。甚至，这家公司创始人任宇翔还曾经是特斯拉高管。 汽车行业正在想办法少烧油，这些一直在搞新能源的人和公司，怎么开始转头研究起“旧能源”了？ 01.网友还在问是不是骗局， 他们已经开工了 空气制油这件事，最容易引起误解的就是它的名字。一听这四个字，人们脑海里浮现的画面可能是这样的： 一台巨大的机器，一头持续吸入空气，另一头源源不断地产出汽油。 这是《哆啦A梦》里才会出现的道具。 真实的空气制油过程并没有这么神奇——空气里能够用来造油的主要原料是二氧化碳。 汽油、柴油和航油都由碳氢化合物组成，燃料在发动机里烧完，碳会以二氧化碳的形式跑进空气；空气制油相当于把这段过程倒着再走一遍： 把二氧化碳捞回来，补进能量，再把它做回燃料。 另一半原料来自水。 水可以还原成氢气和氧气的化学课大家都上过吧，电解槽通电以后把水分成氧气和氢气，氢气进入后续装置，与捕集到的二氧化碳继续反应。 经过催化合成和精制，这些原料就变成了汽油、柴油或航空燃料。 原理还挺简单的对吧！ 但做起来并没有那么容易。 二氧化碳只占大气体积的约 0.04%，工厂要开动风机吞进大量空气，再用吸附材料把这几个分子筛出来。 材料吸饱以后，还要加热，把二氧化碳重新释放出来，才能得到浓度足够高的原料。 整个制作过程是非常费电的，直接空气捕集要用电，电解水制氢要用电，后面的压缩、加热和合成仍然要用电。 碳生万物在宁夏的“空气造油”项目规划透露了这桶油的代价：化工装置需要接近 50 亩建设用地，旁边配套了约 1200 亩光伏用地。 造油的厂区不算特别大，给它供电的地方是厂区的近 24 倍。 这个项目目前还没有公布实际能耗。想知道这件事大概有多费电，可以先参考美国空气制油公司 Aircela 公布的目标数据。它计划用一台模块化设备每天捕集约 10 公斤二氧化碳，生产约 1 加仑汽油。 按照公司的目标工况，生产这约 3.8 升汽油需要 75 度电，平均每升接近 20 度。 假设每度电 0.3 元，一升油仅电费就接近 6 元；电价涨到 0.5 元，电费便接近 10 元。捕集设备、电解槽和反应器还要折旧，催化剂、维护、用水与后续精制也要花钱。空气免费，只省去了购买含碳原料的钱，从空气里把碳筛出来依然价格不菲。 如果这样算还不够直观，咱带到开车上就明白了。 假设一辆电动车每百公里耗电 15 度，20 度电直接充进电池，大约能跑 130 公里。一辆燃油车每百公里耗油 7 升，一升汽油只能跑 14 公里左右。同样用掉 20 度电，先制成油，再送进发动机，汽车跑出的距离大约只有直接充电的九分之一。 车主们听完是不是就直接劝退了？免费的原料，最后配出了一桶更贵的汽油。 这其中的原因也好理解。电动车相当于人把饭直接吃进肚子，吃完就去干活；空气制油却像先把饭喂给鸡，等鸡下蛋，再把蛋煮熟给人吃，中间多一道转换，就多一轮损耗。 总的来说，这套流程效率不高，成本不低，乍一看完全吃力不讨好。 所以，费那么大劲把电变成油，干嘛不直接用电啊？ 02.为了找到石油的替身， 人们已经开始翻垃圾桶、吸空气 对能够接上充电桩的汽车来说，直接用电当然更划算。但有些交通工具就很难照抄电动汽车的答案，比如大型飞机。 一架大型客机要连续飞十几个小时，起飞时必须把全程需要的能源一起带上天。想飞得更远，就要多带能源；重量增加以后，飞机又要多消耗一部分能源，用来搭载新增的重量。 在这件事上，航油有一个短期内很难取代的优势：轻。或者说，能量密度高。 同样携带一份能量，航油所需的重量远低于电池。 用能够执飞洲际航线的波音 787-9 来举例吧！从北京飞纽约，起飞前大约需要携带 80 吨航油。 每公斤航油燃烧释放的化学能，换算后约相当于 12 度电。 80 吨航油相当于约 96 万度电。假设整套电池包每公斤可以储存 250 瓦时——这个数字已经相当乐观—— 想装下同样多的能量，需要大约 3800 吨电池。 当然，电机效率要比喷气发动机高。把这项优势也算进去，仍然需要约 1700 吨电池。波音 787-9 允许的最大起飞重量只有约 259 吨。 这乘客和行李还没上飞机呢，光是电池就已经超重了。 飞行过程中，这笔重量账还会继续变化。航油不断被烧掉，产生的尾气离开机身，飞机越飞越轻。电池里的电即使已经用完，电芯、外壳和冷却系统依然要原封不动地带到降落。 为了多飞一段路加上的电池，会一路