如果化石礦藏都枯竭了，有機化學產業鏈將以什麼為原料？

01-13

如果煤炭、石油、天然氣等化石礦藏都枯竭了，人類採用核裂變或聚變供能。那麼目前有機化學工業的幾種基本原料該怎麼獲取呢？

剛好上學期學了這個。看在講義觸手可得的情況下，順手答一下吧。對不起我的圖都是英語的，lz你將就看一下吧，不行我改天再找時間慢慢翻譯 = =b

首先幫題主明確一下，化學工業的七種來自石油的原料：

1.乙烯(ethylene)

2.丙烯(propylene)

3.丁烯(butenes)

4.丁二烯(butadienes)

5.苯(benzene)

6.甲苯(toluene)

7.二甲苯(xylene)

如果石油資源枯竭了，現有的技術可以從生物燃料(biofuel)中合成這些化工原料。生物燃料，顧名思義，就是從植物中獲取的燃料。

目前的技術來說，的確效率比不上石油分餾。但是並不同意樓上說的「業內沒有積極研究這個領域」的觀點——畢竟生物燃料具有可再生，碳中和（所以減少溫室氣體的產生）等各種優點（更別提地緣政治的種種考量...），因此一直都是綠色化學的研究重點之一啊。

廢話少說，生物燃料主要分三種：生物柴油，生物乙醇，合成氣。

1.生物柴油(biodiesel)

對植物油脂進行酯交換反應，獲得類似柴油的生物柴油

生物柴油可以再演變成一系列其他化學品：

2. 生物乙醇 (bioethanol)

對含糖類高的植物（如甘蔗）進行發酵，獲得乙醇。

乙醇當然也是可以作為原料變成其他的許多化學品的。

3. 合成氣 (syn-gas)

主要成分為一氧化碳和氫氣的混合氣體（有時也會有其他氣體比如甲烷和二氧化碳），可以在催化劑、高溫高壓的幫忙下變成各種化工原料。

合成氣有不同的生產方法。傳統上來說，有三種方法，分別是

1.水蒸氣與熾熱的焦炭反應

2.水蒸氣和甲烷（即天然氣）反應

3.Shell gasification process

當然，在沒有石油的情況下，這三種傳統方法都可以忽略了。現在有技術可以從生物質（比如植物中的糖類的發酵)中獲得合成氣。

前面說了，各種化工原料都能從合成氣中變出來，詳見下圖:

注意到Fischer Tropsch合成了么（查了一下，中文叫費托合成）？可以直接合成汽油哦！這個技術在二戰時被德國人發明出來，但現在這方面技術最成熟的國家是南非。這個過程是一個需要催化劑的過程，由於與樓主的問題不直接相關這裡就不說具體的了。樓主要是有興趣可以上網查查資料啊。最後一張圖總結。謝謝Professor Charlotte Williams的講義，讓我偷了這麼多圖放在這裡。

通過糧食可以製備乙醇，以乙醇作為原料就可以生產下游的產品了

目前的煤化工項目可以代替部分。

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剛翻回來才發現問題寫的是「都枯竭了」，是「都」…囧

想說生物柴油，如果是植物油，就要建立在耕地問題上，生長速度慢且數量少…如果是動物，也要有地好嘛！

所以不要問那麼極端好嘛！木有碳氫元素這樣好嘛！

如果陽光沒有枯竭的情況下，光合作用。種植產生有機物，生物技術來分解糖。

此外，塑料製品的自然分解很慢，回收再利用也可能實現化學工業的生產。

這個我正好之前做一個課件看到過一些相關的內容

最主要的就是油脂和糖類

也就是說還是氫碳化合物

畢竟石油和煤炭最初也是這些東西

太陽能風能等可以提供能源，但是並不能提供物質來源

而如今的化工發展，可以把糖和油脂轉化為其他的工業原料

當然價格要高上很多

還會和人類的食物爭土地

那個時候塑料袋可能就會是稀有物資了

不過單從化工的角度來講

雖然用糖和油來造出完全一樣的產物比較複雜

可是完全可以造出類似的替代品

無論是能源還是物質

還有天然氣等其他來補充

從經濟學角度說，石油是不會枯竭的。

所有的人類活動都有一個成本問題，當石油越來越少，必然造成成本越來越高，人類自然會尋找更加廉價的能源，所以石油也許永遠也不會枯竭。

比如說有色金屬，曾經兩個經濟學家打賭100萬美元，一個認為按照現有有色金屬的消耗速度，未來10年後有色金屬會越來越貴，因為太稀少。另一個認為，正相反，因為有色金屬越來越貴，造成成本過高，人類必然會尋找其他替代品，所以10年後會越來越便宜。

10年後，後者贏了100萬美元，這是經濟學的視角。

就算石油沒有了還有天然氣，沒有氣了還有煤，只要有煤和水就可以生產任何化工原料，外行就會嘩眾取寵。什麼環保節能的效果都有限，至少最近200年不用擔心化石能源枯竭的問題，人類遠沒有那麼弱智會讓石油給困住。

說實話，石油枯竭不是我們這輩人需要思考的問題

頁岩氣

只要有水和碳……

殼聚糖

生物質也是有機物的來源，例如發酵的酒精和食醋乳酸等，如果沒有苯的來源煤和石油，那麼可以通過生物質的芳構化轉化獲得

在新的科技成熟之前應該是靠回收吧

現有的主要思路是從植物獲取需要的原料但是效率並不高業內也沒有積極的研究這個領域