隨著霧霾天氣發(fā)生頻率增多，對霧霾的成因也出現(xiàn)多種解讀，有代表性觀點指出，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)是造成霧霾的主因之一。據(jù)英國石油公司2013年6月統(tǒng)計，2012年，中國煤炭產(chǎn)量為18250億立方米，占世界煤炭產(chǎn)量38453億立方米的47.5%，煤炭消費量為18733億立方米，占世界煤炭消費量37301億立方米的50.2%。因此，專家認為，減少煤炭消費，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、煤炭和石油三個時期。第一次技術(shù)革命和工業(yè)革命后，擴大了對煤炭的需求，到1830年，煤炭成為主要能源。1960年時，石油消耗量已占世界能源消耗量的60%，超過了煤資源消耗量，成為世界主要能源，但是，煤炭仍扮演著重要能源角色。國際能源署執(zhí)行干事瑪麗亞·范德胡芬預(yù)測，經(jīng)濟增長將繼續(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)超過石油。”

工業(yè)化增加了對煤資源的需求，200多年來人類已消費大量煤資源，但迄今地下仍蘊藏豐富的煤資源。從17世紀到1830年，世界科學(xué)技術(shù)中心由意大利轉(zhuǎn)到英國，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。工廠的機器運轉(zhuǎn)、商船和軍艦的海外擴張，主要以煤為燃料和動力。1870年，英國的采煤量占世界采煤總量的51.5%。20世紀60年代初，世界石油消費量超過煤消費量，但幾十年來煤仍是重要能源之一。據(jù)統(tǒng)計，2012年世界一次能源消費中，石油占33.1%、天然氣占23.9%、煤占29.9%；其中中國三者占比分別為17.7%、4.7%和68.5%；美國三者占比分別為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%；德國三者占比分別為35.8%、21.7%和25.4%；英國三者占比分別為33.6%、34.6%和19.2%。國際能源署預(yù)測，到2017年，世界石油消費量將達到44億噸，而煤炭消費量將相當(dāng)于43.2億噸石油。美國能源信息署預(yù)測：“2030年前，隨著中國和俄羅斯等國家煤炭消費量增加以及經(jīng)濟合作與發(fā)展組織國家石油需求減少，世界煤炭消費將再次超過石油消費。”

世界經(jīng)濟年均增長率從公元1000年到1820年為0.2%，19世紀為1%，20世紀為3%，僅20世紀世界已消費2650億噸煤。雖然經(jīng)過200多年的大規(guī)模開采，地下仍蘊藏著大量煤資源。一些研究機構(gòu)估計，煤資源儲量（折算標油）是石油儲量的3.76倍，煤資源儲采比是石油儲采比的5.62倍。據(jù)英國石油公司2011年發(fā)布的世界能源報告統(tǒng)計，世界煤資源剩余可采蘊藏量從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，探明可采煤資源蘊藏量可能繼續(xù)增加。有專家估計，僅北極地區(qū)就蘊藏著1萬億噸煤資源。全球煤資源仍很豐富，在較長時期內(nèi)煤仍將是重要能源之一。

煤化學(xué)工業(yè)的影響

1830年，英國產(chǎn)業(yè)革命達到高潮，德國還是個落后的農(nóng)業(yè)國。1871年德國統(tǒng)一，工業(yè)化比英國晚了一個半世紀。但是，通過煤化學(xué)工業(yè)技術(shù)革命，德國僅用40多年時間就實現(xiàn)了工業(yè)化，超過英國成為歐洲第一經(jīng)濟大國。煤化學(xué)工業(yè)技術(shù)革命引領(lǐng)人類進入“化學(xué)合成時代”、人工制品的新世界。

20世紀30年代前的半個多世紀，德國主要依靠煤資源取得令人矚目的經(jīng)濟發(fā)展。30年代后期，煤在美國能源消費中占50%，而在德國這一比例仍高達90%。德國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)，可用來生產(chǎn)高級航空汽油。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卡爾·博施共同獲得諾貝爾化學(xué)獎。

德國化學(xué)聯(lián)合企業(yè)J.G.法本公司在1926年購得伯吉尤斯的高溫高壓催化劑方法專利，并得到國家社會黨黨首希特勒的支持。1933年，希特勒擔(dān)任德國總理，迫不及待地推行被他稱作“德國汽車交通史的轉(zhuǎn)折點”的汽車計劃，高速公路很快遍布全國。1934年，德國開始研發(fā)一種新型汽車——“大眾”汽車。德國缺少石油資源，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、坦克和汽車主要是靠合成燃料驅(qū)動的。當(dāng)時德國境內(nèi)已有14座合成燃料廠開工，還有6個工廠在施工。到1940年，合成燃料產(chǎn)量達到日產(chǎn)7.2萬桶，等于德國全部汽油供應(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)、高級催化劑、高質(zhì)產(chǎn)品以及對多種煤的應(yīng)用方面取得了重大進展，從1940年到1943年，德國的合成燃料產(chǎn)量從每天7.2萬桶增至12.4萬桶。到1944年第1季度，合成燃料已占德國油料供應(yīng)的57%和航空汽油供應(yīng)的92%。

1949年5月12日，由935架轟炸和護航戰(zhàn)斗機組成的盟軍空軍聯(lián)隊轟炸了德國的合成燃料工廠。盟軍對德國合成燃料工廠連續(xù)不斷的轟炸，到9月德國合成燃料產(chǎn)量從平均每天9.2萬桶降至5000桶。同時，在盟軍的打擊下，德國從外部得到的石油也越來越少。到1945年2月，德國的航空汽油產(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。德國新發(fā)明的噴氣戰(zhàn)斗機因無油而不能起飛。從某種意義上說，二戰(zhàn)時德國法西斯從瘋狂擴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、坦克和汽車難以運行。

改變煤資源回收窘境

中國煤資源蘊藏豐富，總量5.9萬億噸，預(yù)測垂深1000米以淺的遠景資源總量為28600億噸，其中：累計查明資源蘊藏量為10660億噸，預(yù)測未查明遠景資源為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、澳大利亞、德國等國家的煤資源回收率高達80%以上，而中國煤資源回收率為30%左右，即開采一噸煤幾乎丟掉兩噸煤。

據(jù)統(tǒng)計，從1949年到2003年，中國累計采煤350億噸，而煤資源消耗量卻超過1000億噸，回收率不到30%，相當(dāng)于50年間浪費了六個百億噸的大煤田。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。

中國煤資源回收率低的主要原因是，大量小企業(yè)無序開發(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)校長謝和平在接受媒體采訪時介紹，由中國工程院承擔(dān)的一項最新研究成果顯示，目前中國煤炭綜合考慮生產(chǎn)安全度、綠色開采度和機械化程度三類因素下的科學(xué)產(chǎn)能為11.1億噸，僅占全國煤產(chǎn)量的1/3。他呼吁，中國煤炭行業(yè)亟待提高開采質(zhì)量，提高“科學(xué)產(chǎn)能”勢在必行。

2013年5月，新華社記者呂曉宇在報道中介紹了中國煤資源儲量多、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)過程中產(chǎn)生的大量矸石、煤泥等廢棄物對環(huán)境造成影響。同時，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)品多、可利用價值高、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性強，僅每年采煤就排出5億多噸礦井水、1億多噸煤矸石和3000多萬噸粉煤灰等附產(chǎn)品。山西省是全國最大的焦炭生產(chǎn)基地，每煉一噸焦炭可產(chǎn)生400標準立方米焦爐煤氣，其中僅200標準立方米回爐，另外200標準立方米直接燃燒排空，俗稱“點天燈”。