气候中和之路

没有化学，一切都将无从谈起——该行业是众多工业领域不可或缺的基础。问题是：化学工业消耗大量能源，排放大量温室气体。好消息是：该行业已认识到这一问题，并正全力推进工艺流程的脱碳解决方案。 

德国化学工业协会 (VCI) 总干事沃尔夫冈·格罗塞·恩特鲁普 (Wolfgang Große Entrup) 说：“虽然向气候中和转型的目标很明确，但我们能源密集型产业的全面重组却异常复杂。”为了更清晰地规划，德国化学工业协会 (VCI) 与德国工程师协会 (VDI) 共同发起了气候保护平台 Chemistry4Climate (C4C)。这项规模宏大且由政府资助的倡议在 2021 至 2024 年间，为德国实现气候中和的化学工业开发了多种设想方案和解决方案。 

气候中和化学工业设想方案 

在 C4C 框架下，三个核心方案描述了各种不同的转型路径： 

• 最大限度地直接利用可再生能源：这里的重点是流程电气化，以尽可能取代化石能源。 
• 重点关注氢能和电力多元转换技术 (Power-to-X)：在这种情况下，绿色氢能作为化石原料和燃料的替代品发挥着关键作用。 
• 聚焦二次原材料：循环经济和化学品回收利用占据中心位置，以尽可能从废物中满足化学工业对碳的需求。 

这些方案清楚地表明，行业重组需要大量投资。据估计，到 2045 年，温室气体中和的化工行业每年所需的电力将超过 600 太瓦时 (TWh)，而在 2024 年，整个德国所需的电力为 464 太瓦时。VDI 技术与社会部门负责人迪特·韦斯特坎普 (Dieter Westerkamp) 说：“化工行业的转型尤其具有挑战性，因为它不仅影响到能源供应，还会影响产品的原材料基础。” 

挑战：基础设施、原材料和法规 

在实现气候中和的道路上，最大的障碍之一就是绿色电力的供应。必须加快扩大可再生能源和电网基础设施，以便为能源密集型化工行业提供充足的电力。 

此外，还有一个问题在于如何满足对可持续原材料的需求。在所有的设想方案中，生物质、塑料废弃物和 CO₂ 作为碳源都起着决定性作用。然而，它们的广泛使用与其他同样努力实现气候中和的领域形成了竞争。 

监管方面的不确定性使转型变得更加困难。化工行业希望看到一个明确的政治框架来进行必要的投资。尽管面临这些挑战，但许多企业已经在积极实施气候保护项目。  

氢能是希望的灯塔 

甲烷热解是生产气候中和氢能的一种很有前景的方法。例如，巴斯夫路德维希港工厂正在测试一个试验设备，在该设备中，甲烷被分解成氢和固态碳，而不会直接排放 CO₂。与电解法相比，这种工艺生产氢的能效要高得多。  

在多特蒙德，蒂森克虏伯新纪元 (Thyssenkrupp Nucera) 正在推动电解水的工业化生产，并研究如何利用冶金气体进行化学处理。该技术旨在利用可再生能源大规模生产氢。 

劳西茨 PtX 实验室是电力多元转换技术最重要的研究机构之一。它支持化工企业和其他工业企业利用可再生电力生产二氧化碳中和的化学品。重点是甲醇合成，将氢和 CO₂ 加工成甲醇——这是化学工业的重要原料。