为了应对气候变化 荷兰人想试试这些东西能不能烧……

荷兰在线特约撰稿 文｜闻雨

燃烧管红得发光，管壁的温度最高时超过了1500摄氏度……

铁粉燃烧着，产生的热量源源不断地供给出去，成为酿酒设备的源动力，将啤酒花变成了一桶桶生啤酒。在这个过程中，没有一点多余的二氧化碳产出。

这一燃烧过程发生在2020年10月，荷兰皇家斯温克尔斯家族啤酒厂（Swinkels Family Brewers）开始了世界上第一项以铁粉供能进行运作的工业设施。而该尝试极为特殊，因为它印证了2020年的新冠肺炎疫情并未拖慢荷兰应对气候变化的脚步。

与构成石油和天然气的主要成分甲烷分子一样，铁也可以储存能量，可以通过燃烧它们获得能量。只不过烧铁特殊的地方在于，纯净的铁粉中没有碳原子，因此在燃烧时无法产生温室气体的罪魁祸首——二氧化碳。

燃烧完之后，除了释放热量，就只剩下一堆铁盐，经过还原反应处理之后，它们又可以成为纯净的铁粉，再次被燃烧。因此，铁粉在理论上是可以不断循环使用的燃料，且释放能量的过程中还不会产生多余的二氧化碳，是名副其实的可持续燃料（sustainable fuel）。

正视化石燃料弊端，可持续燃料呼声高

“20国集团成员在应对（新冠肺炎）疫情的紧急刺激和援助计划中，还将50%以上的资金用于化石燃料生产和消费，而不是低碳能源。”联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯表示。

2020年《巴黎协定》签署五周年之际，目前各国在巴黎所作出的承诺并未达到原定的目标，二氧化碳已经处于创纪录高位，目前的气温较工业化前水平升高1.2摄氏度。如果不做出行动，世界在本世纪内可能出现平均温度上升3摄氏度的灾难性后果。

2021年联合国的主要目标是到本世纪中叶建立一个真正的全球碳中和联盟。而做到这些事情，除了继续推进碳市场、停建煤电厂等常规要求外，古特雷斯还特别提到，应逐步淘汰化石燃料融资并终止化石燃料补贴。

众所周知，长久以来能源产业的规模化，已经让化石燃料成为相对运输便捷、燃烧成本低、热值又高的经济能源。但硬币的另一面是，化石原料挖完就没了，无法循环利用，且会在使用过程中排出大量二氧化碳加剧气候变化。

作为供给端的主力军，化石燃料面临着必须被逐步淘汰的命运，但是，人类对能源的需求却并没有减少。在社会发展和保护环境两头都不能放的情况下，理想的燃料，应当是可持续的燃料，既能保证其自身源源不断被生产，又能在燃烧过程中产生尽可能少的温室气体。

可持续燃料是解决温室气体的方法之一，为探讨解决世界变暖问题，荷兰从国家到企业，都进行了各方尝试。

今年由荷兰主办的国际气候适应峰会（Climate Adaptation Summit，简称CAS）于1月25日至26日在线上进行全球直播，这是疫情后气候恢复进程中举办的首次国家领导人全球峰会，旨在为解决世界变暖问题提供切实可行的解决方案，携手努力应对气候变化。

来自荷兰、德国、英国、法国、印度、孟加拉国等世界领导人出席峰会，各地区利益攸关方均参与其中。

CAS发布全面的适应行动议程（Adaptation Action Agenda），展示应对气候紧急事件的开创性解决方案，为2021年格拉斯哥联合国气候变化框架协议第26次缔约方会议蓄势，继续推进联合国气候行动峰会的成果。

从政府部门携手他国群策群力，到科研机构的创新，到酿酒工厂的实践，荷兰在探索可持续燃料的路上，仍在做着不同的尝试和努力。

铁粉燃料——一场大胆的新尝试

以前文所述的铁粉燃料为例，铁粉经过了细致的研磨，倒入漏斗后进入炉子中燃烧。铁粉容易燃烧，很快便能产生高温，并在氧化过程中释放能量，从而支持酿酒厂的设备运行。

风电和太阳能尽管可循环也很清洁，但到底是看天吃饭的能源。“铁燃料的优点在于，可以随时随地释放铁粉中存储的能量。而且它们安全、紧凑且易于运输。”埃因霍温科技大学燃烧技术教授Philip de Goey表示。

所谓安全和易于运输，是指铁在正常环境下不会发生自燃，运输途中采取一般的运载方式也不会发生燃爆等事故；而另一种热门的清洁能源——氢能，装载它们的液氢瓶需要高压、低温的环境，这使得其运输难度大，且需要格外小心。

紧凑，则是指比如每一立方米运输的能源，能够产生的量越高越好。同样以氢气为例，如果以气体的形式运输氢气，那么在一立方米内能够运输的氢气质量就很小，发生燃烧反应后能够产生的热量也很小。但铁粉是以固体的形式运输，因此一立方米铁粉的质量相当高，能产生的热量也成比例地高，这样的能源便可被称之为“紧凑”。

通过目前的装置，铁粉燃烧可以酿造多达1500万杯啤酒。与酿酒厂合作的技术团队来自于埃因霍温科技大学的一个名为SOLID的学生团队，该团队负责人表示，“后续项目已经在进行中，以将其扩展至1兆瓦，并对系统进行技术改进。我们现在正在制定10兆瓦系统的计划。我们的目标是到2030年将第一座燃煤电厂转变为可持续的铁燃料电厂。”

将终点变为起点

由于多数获取能源的方式或多或少都会造成二氧化碳的排放，危害现有的气候环境，故二氧化碳总被认为是能源开发与利用的“终点”，当人们利用完某种燃料之后，只能无助地看着温室气体进入我们的大气层，成为把地球包裹成温室的第一部分。

但循环的本质，就是将终点与起点相连，碳捕获技术无疑将是一片热土。这种技术希望能够捕捉已经释放或即将到大气中的二氧化碳，将其封存为液态或固态，再将其变为可以再利用的能源。

碳捕获技术的一种就是在二氧化碳进入大气层之前将其“截获”。位于鹿特丹港的Porthos正在开发一个项目，希望捕获鹿特丹港工业产生的二氧化碳，并将其运输存储在北海下方的空气田中。该项目设计了一条贯穿鹿特丹港口区的集体管道，可以收集沿途公司排出的二氧化碳，在压缩机站中对二氧化碳加压。

随后，二氧化碳将通过近海管道输送到北海一个离岸20公里的平台。在这个平台，压缩成固体的二氧化碳将被泵入一个空的气田，该气田位于北海下方3公里以上的密封的多孔砂岩储层中。荷兰的Porthos项目已经被欧盟确立为“共同利益项目”，在成立初期每年将能够存储约250万吨二氧化碳。

无独有偶，在埃因霍温科技大学，另一个学生团队RenewCO2也在研究一种利用二氧化碳排放的解决方案，他们不仅要捕获已经释放的二氧化碳，还要将其逆转化为可以利用的化学能源——甲酸。通过使用电和水，就可以将温室气体变成碳中和化学品，继续进行燃烧并放能。

稳扎稳打的荷兰计划

所有这一切关于可持续燃料的尝试并非一场民间狂欢。早在2011年，荷兰议会将欧盟可再生能源指令的规定纳入了国家立法。

欧盟指令为所有成员国设定了雄心勃勃的目标，到2020年包括生物燃料在内的可再生资源的能源比例提高到20％，到同年将其在运输部门的比例提高到10％。根据欧洲环境局于2020年12月公布的追踪更新，包括荷兰、芬兰、希腊在内的9个成员国估计应当能够如期完成当年定下的能效目标。

2011年欧盟的目标定下后，荷兰便开始着手制定自己的计划。荷兰选择稳扎稳打，实现对化石燃料的逐步替代，这也是可持续燃料首次提上政策议程。对能源使用相对规模化和标准化且能源需求较大的运输业，则首当其冲开始了试验。

关于可持续燃料的愿景源自《可持续增长能源协定》，该协定于2014年底发布。《可持续增长能源协定》设立了几大目标——到2030年，交通运输业的二氧化碳排放量将限制在25兆吨，比1990年降低17％；从2035年开始，所有售出的新车都必须能够运行而且不产生任何二氧化碳排放。

根据荷兰政府相应披露的可持续燃料使用计划，荷兰已经制定了关于未来可持续燃料组合的愿景，解释了哪种燃料最适合用于飞机，轮船，火车和公路车辆。

前景令人期待，但即便是在标准化的工业领域，目前这些尝试都还是在实验或示范项目阶段。将来更难操作的，便是对家庭供能的改造，每个社区每片房屋的供能方式都有所差别。

解决这些更前沿的问题，就需要有新的想法和活力源源不断注入这一领域，欧盟可再生能源研究中心联盟看中了位于荷兰格罗宁根的汉泽应用科技大学，并开设了“可再生能源”硕士研究项目，计划覆盖的领域就包括社区层面的能源替代与平衡、生物燃料、以及储能等前沿领域。

希望未来像SOLID、RenewCO2团队这样的年轻队伍必将继续壮大，在政府和企业的共同支持下，为可持续燃料和高效应对气候变化带来令人意想不到的创新，实现社会发展与环境保护两不误。

作者 ｜闻雨  全职记者，自由撰稿人，关注环境、农业、能源，常驻北京的上海人。联合国开发计划署中国校友，可持续发展理念支持者。