“碳中和”前沿技術(shù)哪家強(qiáng) “零碳”未來(lái)如何走?

文章來(lái)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(xué)家論壇先導(dǎo)論壇拉開(kāi)序幕。在上午的“零碳”未來(lái)論壇上,來(lái)自全球的頂尖科學(xué)家展示了多元的碳中和前沿技術(shù),探討著實(shí)現(xiàn)零碳發(fā)展的種種科學(xué)路徑。
 
  與會(huì)專(zhuān)家一致認(rèn)為,減排、固碳和碳循環(huán)是實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)的主要科學(xué)路徑,借助高效減排技術(shù)、先進(jìn)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(lèi)息息相關(guān)。熱浪、森林大火、暴風(fēng)……這些極端氣候變得越來(lái)越頻繁;在極度干燥的情況下,各種各樣的昆蟲(chóng)傳播疾病;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(wèn)題和氣候變化的影響。要解決氣候變化問(wèn)題,控制二氧化碳的排放必不可少。
 
  “實(shí)現(xiàn)碳捕捉的材料有一些最低要求,比如說(shuō)表面積、能量要非常大,同時(shí)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(xué)獎(jiǎng)得主、加州大學(xué)伯克利分?;瘜W(xué)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(jìn)行碳捕捉,一種是在碳濃度5%-16%時(shí),像燃燒石油、天然氣的時(shí)候;另一種是從大氣里直接進(jìn)行碳捕捉,這時(shí)濃度只有0.04%。
 
  正在新興的化學(xué)材料,通過(guò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)把分子重新鏈接在一起,形成一種“強(qiáng)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(lái)打造的堅(jiān)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(zhǎng)時(shí)間。”奧馬爾·亞基說(shuō),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(qiáng),能從生產(chǎn)水泥的氣體中直接高效地進(jìn)行碳捕捉,“這一應(yīng)用十分重磅,對(duì)碳捕捉來(lái)說(shuō)是一大突破。”
 
  中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)化學(xué)工程系教授金涌認(rèn)為,“碳中和”面對(duì)幾大挑戰(zhàn):二氧化碳排放總量大、須與經(jīng)濟(jì)發(fā)展同步進(jìn)行、須保持強(qiáng)大的制造業(yè)。中國(guó)制造業(yè)占全球近30%,相當(dāng)于美國(guó)、日本、德國(guó)之和,但是高端制造業(yè)少,利潤(rùn)較低,這就需要將碳排放合理轉(zhuǎn)化。
 
  要實(shí)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(jiǎng)得主、加州大學(xué)伯克利分校能源冠名杰出講席教授楊培東拋出了問(wèn)題。事實(shí)上,一些技術(shù)正在通過(guò)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(xué)性質(zhì)的不同化合物,之后通過(guò)一些選擇性來(lái)使得它們進(jìn)行分離,進(jìn)行負(fù)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(guò)程中,不容忽視。金涌介紹,比如藻類(lèi)的利用,海洋浮游生物、細(xì)菌、藻類(lèi)、紅樹(shù)林吸收了30%人類(lèi)活動(dòng)所排放的二氧化碳;在微藻中加入蛋白質(zhì)和二氧化碳,陽(yáng)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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