“碳中和”前沿技術(shù)哪家強 “零碳”未來如何走？

　　11月3日，第五屆世界頂尖科學家論壇先導論壇拉開序幕。在上午的“零碳”未來論壇上，來自全球的頂尖科學家展示了多元的碳中和前沿技術(shù)，探討著實現(xiàn)零碳發(fā)展的種種科學路徑。

 

　　與會專家一致認為，減排、固碳和碳循環(huán)是實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略目標的主要科學路徑，借助高效減排技術(shù)、先進控碳技術(shù)、末端捕碳技術(shù)、綠色材料等科技力量將加速全球能源的“綠色轉(zhuǎn)型”。

 

　　全球的氣候變化，與人類息息相關(guān)。熱浪、森林大火、暴風……這些極端氣候變得越來越頻繁；在極度干燥的情況下，各種各樣的昆蟲傳播疾??；空氣質(zhì)量、食品安全、水質(zhì)等等，這些人們生活的必需品都受到碳排放問題和氣候變化的影響。要解決氣候變化問題，控制二氧化碳的排放必不可少。

 

　　“實現(xiàn)碳捕捉的材料有一些最低要求，比如說表面積、能量要非常大，同時水的穩(wěn)定性、氧化的穩(wěn)定性也要好，另外還要有可循環(huán)的穩(wěn)定性，可再生的溫度……”2018年沃爾夫化學獎得主、加州大學伯克利分?；瘜W冠名講席教授奧馬爾·亞基(Omar M. Yaghi)介紹，我們通常在兩種濃度情景中進行碳捕捉，一種是在碳濃度5%-16%時，像燃燒石油、天然氣的時候；另一種是從大氣里直接進行碳捕捉，這時濃度只有0.04%。

 

　　正在新興的化學材料，通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)把分子重新鏈接在一起，形成一種“強鍵”的晶體結(jié)構(gòu)。“這些網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)有兩維、三維的結(jié)構(gòu)，用它們來打造的堅固材料，可以在空氣中直接捕捉二氧化碳，并在設(shè)備里保留很長時間。”奧馬爾·亞基說，比如有人研究出的新材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)十分規(guī)則，吸收能力十分強，能從生產(chǎn)水泥的氣體中直接高效地進行碳捕捉，“這一應用十分重磅，對碳捕捉來說是一大突破。”

 

　　中國工程院院士、清華大學化學工程系教授金涌認為，“碳中和”面對幾大挑戰(zhàn)：二氧化碳排放總量大、須與經(jīng)濟發(fā)展同步進行、須保持強大的制造業(yè)。中國制造業(yè)占全球近30%，相當于美國、日本、德國之和，但是高端制造業(yè)少，利潤較低，這就需要將碳排放合理轉(zhuǎn)化。

 

　　要實現(xiàn)“零碳”，不僅僅是碳捕捉、碳封存，“我們能否采用一些技術(shù)把二氧化碳轉(zhuǎn)化成能夠利用的能源呢？”論壇上，2015年麥克阿瑟天才獎得主、加州大學伯克利分校能源冠名杰出講席教授楊培東拋出了問題。事實上，一些技術(shù)正在通過電分解、電催化等手段，把二氧化碳變成三氧化碳或變成其他一些物質(zhì)，形成具有不同物理化學性質(zhì)的不同化合物，之后通過一些選擇性來使得它們進行分離，進行負荷，使得它們變成可以利用的材料。

 

　　生化技術(shù)在零碳轉(zhuǎn)化過程中，不容忽視。金涌介紹，比如藻類的利用，海洋浮游生物、細菌、藻類、紅樹林吸收了30%人類活動所排放的二氧化碳；在微藻中加入蛋白質(zhì)和二氧化碳，陽光利用率為陸生植物的數(shù)倍；再如二氧化碳也可作為氣體肥料，有數(shù)據(jù)表明，如果在大棚中二氧化碳的含量從400ppm上升到1200ppm，可增產(chǎn)20%-30%。