中国研究人员称,一项新工艺可将煤炭转化为优质碳材料,包括泡沫碳、石墨烯和碳纤维。
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煤炭长期以来一直与发电、炼钢和碳排放联系在一起。但中国公布的一项新技术旨在赋予这种化石燃料截然不同的角色——将其转化为用于从储能到航空航天等行业的高价值碳材料。
这项技术在山西省太原市举行的一次行业会议上亮相,通过一种特殊的煤液化工艺,将普通煤炭转化为优质碳材料。研发人员表示,这种方法可以显著提升煤炭的经济价值,同时减少传统煤炭利用方式带来的排放。
一种不同的煤炭利用方式
据公司介绍,该技术由肇庆顺鑫煤化工科技有限公司与广东煤基碳材料研究有限公司联合开发。2025年10月,由中国国际科技促进会组织的专家组对该技术进行了评审,认定其工艺达到国际领先水平,并建议加快推进产业化。
该工艺不是将煤炭用于燃烧发电或转化为燃料,而是专注于提取富含碳的分子结构,这些结构可作为先进工程材料的原料。
研发人员表示,这项技术基于量子化学原理,根据化学结构和键能来分离煤分子。键能较低的分子转化为油和气,而高度稳定的芳烃结构则转化为稠环沥青——一种用于制造先进碳材料的富碳前驱体。
从煤炭到航空航天级材料
该技术最引人注目的一个方面,是它声称能够生产多种材料。研发人员称,利用稠环沥青可以制造泡沫碳、碳纤维、3D石墨烯、超级活性炭以及超级电容器级活性炭。这些材料广泛应用于航空航天、储能、电子和先进制造等领域。
该公司还声称,其生产的泡沫碳超过了中国A级阻燃标准,适用于军事和航空航天领域。如果这些性能声明在商业化规模上得到验证,该技术将使煤炭从主要作为能源资源,转变为高性能工程产品的原材料。
环境与经济潜力
研发人员还强调了环境效益。据该公司介绍,煤炭中约60%的碳可直接转化为碳材料,而不是通过燃烧释放。据称,该工艺每处理一吨煤,可减少约两吨二氧化碳排放,并且几乎不产生废气、废水和固体废弃物。
在经济方面,该方法旨在推动煤炭向价值链高端攀升。该工艺不再是生产每吨价值数百或数千元的大宗商品,而是旨在生产出价值可达每吨数万至数十万元(取决于最终产品)的先进碳材料。这些数据由技术研发方提供,尚未经独立核实。
迈向商业化
该技术已迈出工业部署的第一步。研发方宣布与国有企业中国平煤神马集团达成合作协议,在河南省建设一个年产6000吨的煤基碳材料项目。他们还表示,采用该工艺生产的数种碳产品已完成下游制造商用户测试,现已具备商业化规模部署的条件。
尽管该技术仍面临在工业规模上证明其性能的挑战,但它反映了人们对煤炭认知上更广泛的转变。煤炭不再仅仅被视为燃料,研究人员正越来越多地探索其作为先进材料来源的潜力,这或许能为全球最丰富的碳资源之一开辟新的应用领域。
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