是否有可能最早在 2050 年建造一座完全不含化石燃料的炼油厂，从而为碳中和社会做出重大贡献?根据乌得勒支大学的两位化学家的说法，确实如此。在《自然》 杂志的一篇文章中，他们提出了一个路线图，可以将炼油厂彻底改造为完全无化石燃料。如果可能的话，流程将实现电气化，原材料将转变为CO 2、农业和城市废物。 “我们想看看需要什么来建造一个无化石炼油厂，并将其发挥到了极致。”
炼油厂是世界上大部分运输燃料的来源，也是许多日常生活必需产品的基础。如今的炼油工艺主要使用化石燃料，化石资源用于生产化学品、药品和其他有用物质。然而，化石燃料的使用是导致全球气候变化的CO 2排放的最大贡献者。
尽管可再生电力在很大程度上取代化石燃料能源有明确的途径，但仍然需要现有炼油厂生产的运输燃料和化学品。
乌得勒支大学研究人员 Eelco Vogt 和 Bert Weckhuysen 在《自然》杂志上发表了一篇社论文章，并在杂志封面上发表了文章，介绍了一家完全碳中和的炼油厂。他们对假设位于欧洲的单个炼油厂进行了数量级计算，从而显示了该炼油厂在能源、材料和资源方面的需求，以及相关的财务和政治限制。
组件集成
未来炼油厂的一些关键方面涉及将CO 2、塑料和生物质废物转化为有用的原材料、可持续氢气的生产以及提取CO 2 的空气捕获系统。
“然而，我们的愿景是整合建造炼油厂综合体所需的所有组件，最终实现零废物，”韦克惠森表示。例如，生物质和塑料废物转化可能会产生CO 2，但在他们的创新概念中，这种CO 2废物流随后被用来生产可持续燃料。
未来炼油厂的其他重要细节是需要大量的可再生能源，以及比目前更多的硬件矿产资源。反过来，这需要更大的陆地或近海区域来安装太阳能电池板和/或风力涡轮机。
强大的催化剂
未来炼油厂的许多技术目前都在实验室中，需要大规模的推广工作，这是一个重大挑战。 “然而，我们不应该错误地认为我们只是在处理规模问题，”韦克海森认为。沃格特进一步补充道：“需要做更多的科学和技术工作，因为并非我们在实验室中能做的所有事情都能在现实生活中发挥作用。”
主要问题之一是如何开发出能够抵抗新原料流带来的杂质的强大催化剂。 Weckhuysen 表示：“我们确实拥有丰富的背景和丰富的专业知识来处理化石衍生资源，但对于可再生资源来说，这无疑还处于起步阶段。”
“更具挑战性的是，我们必须同时致力于这些创新，”沃格特说。 “我们没有时间等待，看看是否会出现新奇的解决方案。”
成本
研究人员认为，这种水平的发现和创新需要适当的政策以及长期的支持和融资框架，因为未来的炼油厂目前成本非常高。研究人员估计，一座新炼油厂需要投资约 14 至 230 亿欧元。在未来 25 年多的时间里，仅更换目前运营的所有 615 家炼油厂就需要每年约 320 至 5200 亿欧元的投资。
“当然，长期的全球可持续发展收益应该比短期的当地财务收益更重要，”沃格特说。
未来的连接器
研究人员认为，除了科学、技术、适当的政策和财政支持外，我们还应该考虑那些能够使我们的解决方案成为现实的人。
“虽然科学技术可以开发解决方案，但社会必须接受它们，”韦克惠森认为。
“这就是为什么我们需要教育能够参与跨学科项目的科学家和工程师，从而使我们的解决方案得以实现。这就是为什么我们接受新的教育计划，例如我们大学的达芬奇项目，因为我们需要教育未来 25 年，我们需要继续投资于科学、技术和教育，以使这一转变真正发挥作用。”Weckhuysen 说道。