穹顶之下，一块煤有话说

冉浩

从远古走来

很久很久以前，也许是几亿年前吧，我记得我属于一棵高大树木的树干。按照科学家的说法，那是一株二叠纪时期的蕨类植物，那时的蕨类植物可不像今天多数蕨类那样低矮，它们往往非常高大，时至今日，地球上还有一些类似的孑遗，比如桫椤树之类的。丰茂的植物使得距今约两三亿年前的古生代石炭纪和二叠纪成为了一个重要的成煤时期，也就是在这漫长时期的某一天，我的本体植物走到了生命的尽头，轰然倒下，我也就成了森林底层众多腐败植物组织中的一员，被埋了起来。

我的身体开始慢慢腐烂、碳化，渐渐变黑，不知道过了多久，岩石中的矿质开始浸入，我慢慢地开始变得像石头，变成了褐煤。褐煤是煤化程度比较低的初级煤，很软，燃点也很低，一旦挖出来很快就会风化，甚至有自燃的可能。褐煤主要用于发电厂的燃烧，也可作为化工原料、催化剂载体、吸附剂等。随着时间的流逝，我进一步石化，变成了烟煤，最后变成了坚硬的无烟煤。或者说，是一块含碳量很高的植物腐殖化石。

事实上，在地质历史上还有很多次成煤的大好时期，比如中生代侏罗纪和白垩纪的裸子植物成煤时期，还有距今6500万～180万年的新生代第三纪被子植物的成煤时期。不过由于这两次成煤作用的时期较近，主要产生的是烟煤和褐煤，它们是年轻的煤啊，还要努力才能“进化”成我这个状态。

推动工业革命

至少在石器时代，人们就已经认识我们啦，那时还有一些人把我们做成亮晶晶的首饰、器物什么的，煤也可以是黑亮黑亮的哟。不过，我们真正发挥力量是从英国的工业革命开始的。

大约200多年前，从英国开始，手工业逐渐被机械化制造业取代，伴随着圈地运动，失去了土地的农民开始走进工厂，成为工人，轰轰烈烈的工业革命拉开了序幕。

那时候英国的森林覆盖率很高，当然，作为原材料的木头消耗的速度也很快。当时的数据显示，光伦敦地区的酿酒厂每年就要消耗2万车木头，至于冶金业更是消耗木头的大户，于是几十年后，英国的森林覆盖率锐减到5%……至于那个冒热气的改良蒸汽机，就更让英国人欲哭无泪了，这是要把不列颠的草皮也扔进炉子里的节奏么？

当然，最后来救场的就是我们煤啦！我们在英国的储量非常丰富，从北方的格拉斯哥到中部的曼彻斯特再到南面的伯明翰、牛津，地下满满的都是煤。由于开采容易、价格低、燃烧热量高，我们很快就成为工业革命的主力燃料，在冶铁工业中也被用来代替木头提供碳源。之后，随着工业革命的推广，我们的应用也扩张到了全世界。

我们煤为英国带来了辉煌，可惜的是，英国的石油资源贫瘠，使它慢慢错失了后面的发展机会。

煤与PM2.5

我们为英国带来财富的同时，也给这个国家带来了雾霾，当然，现在有了更科学的提法，叫PM2.5。

所谓的PM2.5浓度，还有PM10浓度什么的，其实说的都是空气中悬浮颗粒物的浓度，换句话说，就是空气中各种烟雾颗粒的浓度，这个浓度越大，直观的感觉就是越呛人。而那个数字代表的是空气中悬浮颗粒物的直径，比如PM2.5就是指空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。这些物质颗粒越小，就越能深入人体，对人体健康的影响也就越大……有统计研究显示，PM2.5过高会增加呼吸道疾病的发病率，也会降低人的寿命。

虽然不好意思，但是不得不承认啊，这雾霾和PM2.5什么的，确实和我们有一定的关系。我们在燃烧过程中会产生随热气流上升的粉尘和微粒，也就是常说的烟了，这些是没有完全燃烧的煤颗粒。而且我们本身也不是纯碳组成的，里面有不少硫、氮之类的物质，在燃烧过程中，这些物质也会被氧化，变成二氧化硫、氮氧化物等有害气体。这造成雾霾什么的，我们煤还真是有责任的。所以，很多人说我们是“不干净”的能源，嚷嚷着要放弃我们、多用天然气等清洁能源，真是让我们心里好难过啊。

科技助力绿色用煤

不过细想想，这事不能完全赖我们啊，明明是你们人类利用我们的方法也太粗放了一点吧？往炉子里那么一扔就不管了，烧煤有烟，难道烧木头或者原油就没烟了吗？为啥利用原油之前要提炼，我们煤就要直接扔炉子里？

再说了，我们煤价格低廉，如果全用天然气烧火发电什么的，电力成本就会高上很多，电价上升，人们的生活成本就要增加了。而且中国天然气对外依赖度已经超过了30%，缺口仍在迅速扩大，用天然气取代煤可能会造成能源安全上的问题。目前，我们煤的使用量仍在增加，有学者预计，将在2020年至2030年间才会出现峰值，之后回落。所以，如今的解决之道，一方面是尽可能减少煤的比重使峰值尽早到来，而更关键的是，如何绿色用煤。

实际上，利用科技助力环境是完全可行的。

目前，虽然火电厂消耗了大约一半的燃煤，但随着各项政策的执行，中国95%的火电厂已经应用了对我们的各种处理技术，包括脱硫、除尘等工艺，使我们变得“干净”，实际排出有害气体其实并没有人们想的那么多。但煤消耗的另一半，也就是其他工业和民用燃煤却几乎没有规范，恐怕是产生废气的主要来源，应该进行产业治理和升级，也有必要对市场上的民用煤炉进行规范和环保评估。

在西方国家，“清洁的煤”的概念也被提了出来，而且美国还发起了“未来发电项目”。这个项目正在试图建立起这样一种煤电站：首先将煤气化，然后从中将硫等元素分离出来，作为其他化学工业生产的原料，里面90%的汞也被分离出来，其余的有害金属则转化成无活性的固体矿渣。而经过这一番清洁的合成气体会在反应堆中与水反应生成二氧化碳和氢气，氢气用于燃烧生成水，产生的能量用于发电，至于二氧化碳等温室气体则会被压入几千米深的地层中，不会进入大气。目前，这一项目还停留在概念阶段。

看来，在科技的帮助下，我们煤还是有希望成为一种清洁能源，甚至完全不输于天然气什么的哦。