没有天然气,化肥怎么办?答案在中国的煤中
【原创】澳洲梁博士
这段时间,中东局势的动荡不安,霍尔木兹海峡的运输受阻,不仅影响到石油和天然气的供应,还会对今年的粮食产量造成不利的负面效应。
大家都知道,现代农业离不开氮肥。而氮肥的源头,其实是人工合成的氨(NH₃),它的来源很简单:
是由空气中的氮气(N₂)和外来的氢气(H₂),在高温高压下反应下所得:
N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃(氨)
合成氨若与二氧化碳进一步反应,即可生产出农业所急需的尿素肥料:
2 NH₃ + CO₂ → CO(NH₂)₂ (尿素)+ H₂O
看到这里,大家应该看出了问题的关键:卡化肥生产脖子的,不是氮气,也不是二氧化碳,而是氢气。
那么氢气又是从哪里来的呢? 其实,大多数氢气不是从昂贵的水电解产生的,而是从便宜的天然气中的甲烷而来的:
当天然气与水蒸汽在高温高压下发生化学反应时,可以将天然汽中甲烷(CH₄)中的4个氢和水中的2个氢全部置换出来,变成我们所需的氢气:
2 H₂O (水蒸汽) + CH₄ (天然气)→ CO₂ + 4 H₂ (氢气)
现实中,很多天然气资源丰富的国家,会对天然气进行深加工,就地转化成高附加值的尿素,这样既节省了氢气的运输,又多赚到了化肥的钱。
可问题也正好出在这里。一旦中东局势紧张,运输受阻,不只是天然气过不来,连已经做好的尿素,也运不出来。其结果是化肥供应紧张,全世界的粮食或许会减产和涨价。
不幸中的万幸是,产粮大国中国的氢气来源,并不完全依赖天然气,还有一条自己独特的路子:向资源丰富的煤炭要氢气,其化学途径是:
C(煤炭)+ 2 H₂O (水蒸汽) → CO₂ + 2 H₂ (氢气)
简单说,煤自己没有氢,但可以把水里的氢还原出来。
虽然从煤中制氢进而制成化肥这条路径,对环境並不友好,但在关键的时候,不会被人卡脖子。煤在自己手里,装置在自己手里,氢气就能出来,氨能生产,尿素等化肥也就有了。真正体现了“因地制宜”和“未雨绸缪”的中华传统智慧!应该值得肯定和点赞。
用煤制氢再变成有机氮化肥,虽然不会明显受到中东战乱的影响,但考虑到中国是世界上主要的大豆进口囯,国际上因化肥短缺引起的作物危机亦会最终影响到进口大豆的价格,最终买单的还是普通百姓,大家且行且珍惜吧!
©️澳洲梁博士2026年4月5日清明
