“碳中和”前沿技術(shù)哪家強 “零碳”未來如何走?

文章來源:上觀新聞碳交易網(wǎng)2022-11-04 11:34

  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%。
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