隨著霧霾天氣發(fā)生頻率增多，對(duì)霧霾的成因也出現(xiàn)多種解讀，有代表性觀點(diǎn)指出，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)是造成霧霾的主因之一。據(jù)英國(guó)石油公司2013年6月統(tǒng)計(jì)，2012年，中國(guó)煤炭產(chǎn)量為18250億立方米，占世界煤炭產(chǎn)量38453億立方米的47.5%，煤炭消費(fèi)量為18733億立方米，占世界煤炭消費(fèi)量37301億立方米的50.2%。因此，專家認(rèn)為，減少煤炭消費(fèi)，有效開發(fā)、合理利用煤資源是減輕霧霾的重要措施。

煤炭的使命還將延續(xù)

人類利用能源大致經(jīng)歷了柴草、煤炭和石油三個(gè)時(shí)期。第一次技術(shù)革命和工業(yè)革命后，擴(kuò)大了對(duì)煤炭的需求，到1830年，煤炭成為主要能源。1960年時(shí)，石油消耗量已占世界能源消耗量的60%，超過(guò)了煤資源消耗量，成為世界主要能源，但是，煤炭仍扮演著重要能源角色。國(guó)際能源署執(zhí)行干事瑪麗亞·范德胡芬預(yù)測(cè)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)將繼續(xù)推高煤炭在全球能源結(jié)構(gòu)中所占份額。“如果當(dāng)前的政策不變，煤炭將在10年內(nèi)超過(guò)石油。”

工業(yè)化增加了對(duì)煤資源的需求，200多年來(lái)人類已消費(fèi)大量煤資源，但迄今地下仍蘊(yùn)藏豐富的煤資源。從17世紀(jì)到1830年，世界科學(xué)技術(shù)中心由意大利轉(zhuǎn)到英國(guó)，在那里發(fā)生了人類歷史上前所未有的科學(xué)革命、技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命。工廠的機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)、商船和軍艦的海外擴(kuò)張，主要以煤為燃料和動(dòng)力。1870年，英國(guó)的采煤量占世界采煤總量的51.5%。20世紀(jì)60年代初，世界石油消費(fèi)量超過(guò)煤消費(fèi)量，但幾十年來(lái)煤仍是重要能源之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年世界一次能源消費(fèi)中，石油占33.1%、天然氣占23.9%、煤占29.9%；其中中國(guó)三者占比分別為17.7%、4.7%和68.5%；美國(guó)三者占比分別為37.1%、29.6%和19.8%；俄羅斯三者占比分別為20%、51.1%和17.5%；日本三者占比分別為45.6%、22%和26%；德國(guó)三者占比分別為35.8%、21.7%和25.4%；英國(guó)三者占比分別為33.6%、34.6%和19.2%。國(guó)際能源署預(yù)測(cè)，到2017年，世界石油消費(fèi)量將達(dá)到44億噸，而煤炭消費(fèi)量將相當(dāng)于43.2億噸石油。美國(guó)能源信息署預(yù)測(cè)：“2030年前，隨著中國(guó)和俄羅斯等國(guó)家煤炭消費(fèi)量增加以及經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織國(guó)家石油需求減少，世界煤炭消費(fèi)將再次超過(guò)石油消費(fèi)。”

世界經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率從公元1000年到1820年為0.2%，19世紀(jì)為1%，20世紀(jì)為3%，僅20世紀(jì)世界已消費(fèi)2650億噸煤。雖然經(jīng)過(guò)200多年的大規(guī)模開采，地下仍蘊(yùn)藏著大量煤資源。一些研究機(jī)構(gòu)估計(jì)，煤資源儲(chǔ)量（折算標(biāo)油）是石油儲(chǔ)量的3.76倍，煤資源儲(chǔ)采比是石油儲(chǔ)采比的5.62倍。據(jù)英國(guó)石油公司2011年發(fā)布的世界能源報(bào)告統(tǒng)計(jì)，世界煤資源剩余可采蘊(yùn)藏量從1978年6364億噸增至2011年年底的8690億噸。隨著勘探技術(shù)水平的提高，探明可采煤資源蘊(yùn)藏量可能繼續(xù)增加。有專家估計(jì)，僅北極地區(qū)就蘊(yùn)藏著1萬(wàn)億噸煤資源。全球煤資源仍很豐富，在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)煤仍將是重要能源之一。

煤化學(xué)工業(yè)的影響

1830年，英國(guó)產(chǎn)業(yè)革命達(dá)到高潮，德國(guó)還是個(gè)落后的農(nóng)業(yè)國(guó)。1871年德國(guó)統(tǒng)一，工業(yè)化比英國(guó)晚了一個(gè)半世紀(jì)。但是，通過(guò)煤化學(xué)工業(yè)技術(shù)革命，德國(guó)僅用40多年時(shí)間就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，超過(guò)英國(guó)成為歐洲第一經(jīng)濟(jì)大國(guó)。煤化學(xué)工業(yè)技術(shù)革命引領(lǐng)人類進(jìn)入“化學(xué)合成時(shí)代”、人工制品的新世界。

20世紀(jì)30年代前的半個(gè)多世紀(jì)，德國(guó)主要依靠煤資源取得令人矚目的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。30年代后期，煤在美國(guó)能源消費(fèi)中占50%，而在德國(guó)這一比例仍高達(dá)90%。德國(guó)科研人員在第一次世界大戰(zhàn)前已開始研究從煤中提煉合成燃料。1913年，德國(guó)化學(xué)家弗里德里克·伯吉尤斯以氫化法首次從煤中提煉出了一種高質(zhì)量的液體燃料。10年之后，又有另一種提煉方法問(wèn)世，其原理是用蒸汽將煤分子分解為氫原子和一氧化碳，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成人造燃料。伯吉尤斯的高溫高壓催化劑方法在兩者中居優(yōu)，可用來(lái)生產(chǎn)高級(jí)航空汽油。1931年，伯吉尤斯與在發(fā)展高壓化學(xué)方面取得重要成就的法本公司董事長(zhǎng)卡爾·博施共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

德國(guó)化學(xué)聯(lián)合企業(yè)J.G.法本公司在1926年購(gòu)得伯吉尤斯的高溫高壓催化劑方法專利，并得到國(guó)家社會(huì)黨黨首希特勒的支持。1933年，希特勒擔(dān)任德國(guó)總理，迫不及待地推行被他稱作“德國(guó)汽車交通史的轉(zhuǎn)折點(diǎn)”的汽車計(jì)劃，高速公路很快遍布全國(guó)。1934年，德國(guó)開始研發(fā)一種新型汽車——“大眾”汽車。德國(guó)缺少石油資源，法本公司從事的人造汽油生產(chǎn)就顯得至關(guān)重要。

第二次世界大戰(zhàn)中，德軍大批飛機(jī)、坦克和汽車主要是靠合成燃料驅(qū)動(dòng)的。當(dāng)時(shí)德國(guó)境內(nèi)已有14座合成燃料廠開工，還有6個(gè)工廠在施工。到1940年，合成燃料產(chǎn)量達(dá)到日產(chǎn)7.2萬(wàn)桶，等于德國(guó)全部汽油供應(yīng)的46%，合成燃料相當(dāng)于德軍所需全部航空汽油的95%。到1942年，合成燃料工業(yè)在新的生產(chǎn)技術(shù)、高級(jí)催化劑、高質(zhì)產(chǎn)品以及對(duì)多種煤的應(yīng)用方面取得了重大進(jìn)展，從1940年到1943年，德國(guó)的合成燃料產(chǎn)量從每天7.2萬(wàn)桶增至12.4萬(wàn)桶。到1944年第1季度，合成燃料已占德國(guó)油料供應(yīng)的57%和航空汽油供應(yīng)的92%。

1949年5月12日，由935架轟炸和護(hù)航戰(zhàn)斗機(jī)組成的盟軍空軍聯(lián)隊(duì)轟炸了德國(guó)的合成燃料工廠。盟軍對(duì)德國(guó)合成燃料工廠連續(xù)不斷的轟炸，到9月德國(guó)合成燃料產(chǎn)量從平均每天9.2萬(wàn)桶降至5000桶。同時(shí)，在盟軍的打擊下，德國(guó)從外部得到的石油也越來(lái)越少。到1945年2月，德國(guó)的航空汽油產(chǎn)量只有1000噸，相當(dāng)于1944年1至4月產(chǎn)量的0.5%，2月以后，合成燃料生產(chǎn)全部停止。德國(guó)新發(fā)明的噴氣戰(zhàn)斗機(jī)因無(wú)油而不能起飛。從某種意義上說(shuō)，二戰(zhàn)時(shí)德國(guó)法西斯從瘋狂擴(kuò)大侵略到再次失敗的原因之一，是汽油供不應(yīng)求，德軍飛機(jī)、坦克和汽車難以運(yùn)行。

改變煤資源回收窘境

中國(guó)煤資源蘊(yùn)藏豐富，總量5.9萬(wàn)億噸，預(yù)測(cè)垂深1000米以淺的遠(yuǎn)景資源總量為28600億噸，其中：累計(jì)查明資源蘊(yùn)藏量為10660億噸，預(yù)測(cè)未查明遠(yuǎn)景資源為17940億噸，查明程度為37%。煤資源是非再生能源，越開發(fā)越減少，因此，必須有效開發(fā)和利用。

美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)等國(guó)家的煤資源回收率高達(dá)80%以上，而中國(guó)煤資源回收率為30%左右，即開采一噸煤幾乎丟掉兩噸煤。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，從1949年到2003年，中國(guó)累計(jì)采煤350億噸，而煤資源消耗量卻超過(guò)1000億噸，回收率不到30%，相當(dāng)于50年間浪費(fèi)了六個(gè)百億噸的大煤田。未被回收的70%煤資源中相當(dāng)一部分因自燃而消失，還可能造成地質(zhì)災(zāi)害。

中國(guó)煤資源回收率低的主要原因是，大量小企業(yè)無(wú)序開發(fā)、開采方法落后和宏觀管理不到位?！睹禾抗I(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出，到2015年，中國(guó)煤資源開采能力為41億噸，產(chǎn)量控制在39億噸。2012年5月底，四川大學(xué)校長(zhǎng)謝和平在接受媒體采訪時(shí)介紹，由中國(guó)工程院承擔(dān)的一項(xiàng)最新研究成果顯示，目前中國(guó)煤炭綜合考慮生產(chǎn)安全度、綠色開采度和機(jī)械化程度三類因素下的科學(xué)產(chǎn)能為11.1億噸，僅占全國(guó)煤產(chǎn)量的1/3。他呼吁，中國(guó)煤炭行業(yè)亟待提高開采質(zhì)量，提高“科學(xué)產(chǎn)能”勢(shì)在必行。

2013年5月，新華社記者呂曉宇在報(bào)道中介紹了中國(guó)煤資源儲(chǔ)量多、采煤大省山西的“黑色產(chǎn)業(yè)”之變。山西省“煤焦冶電”四大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)增加值占全省工業(yè)增加值的80%以上，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量矸石、煤泥等廢棄物對(duì)環(huán)境造成影響。同時(shí)，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)品多、可利用價(jià)值高、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，僅每年采煤就排出5億多噸礦井水、1億多噸煤矸石和3000多萬(wàn)噸粉煤灰等附產(chǎn)品。山西省是全國(guó)最大的焦炭生產(chǎn)基地，每煉一噸焦炭可產(chǎn)生400標(biāo)準(zhǔn)立方米焦?fàn)t煤氣，其中僅200標(biāo)準(zhǔn)立方米回爐，另外200標(biāo)準(zhǔn)立方米直接燃燒排空，俗稱“點(diǎn)天燈”。