抓住實現(xiàn)碳中和的歷史機遇 探索碳達(dá)峰的科學(xué)解決方案

抓住實現(xiàn)碳中和的歷史機遇 探索碳達(dá)峰的科學(xué)解決方案

——訪原中共中央政策研究室副主任、第十一屆全國政協(xié)經(jīng)濟委員會副主任鄭新立

 

　　問：2020年底召開的中央經(jīng)濟工作會議，把“做好碳達(dá)峰、碳中和工作”列為2021年八項重點任務(wù)之一。為什么要把這項工作作為今年全年的重要任務(wù)？

 

　　鄭新立：氣候變化是人類面臨的全球性問題，隨著二氧化碳排放的增加，溫室氣體帶來地球表面溫度升高，海平面上升，對地球生命系統(tǒng)形成威脅。為了保護(hù)人類共同家園，世界各國通過巴黎協(xié)議承諾減排溫室氣體。我國承諾到2030年碳排放達(dá)到峰值，2060年實現(xiàn)碳中和，充分體現(xiàn)了大國擔(dān)當(dāng)，在世界上引起強烈反響，一些國家開始跟進(jìn)。

 

　　實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，需要采取一系列強有力的措施，包括采用零碳能源、負(fù)碳能源、植樹、節(jié)能減排等各種方式。碳中和是一個綜合性指標(biāo)，涉及國民經(jīng)濟各個部門和社會再生產(chǎn)全過程。圍繞實現(xiàn)碳中和，能夠帶動經(jīng)濟社會綠色轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展，對實現(xiàn)“十四五”和未來長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)都具有重要意義。

 

　　當(dāng)前，我國光伏、風(fēng)電、水電等可再生能源占比不斷擴大，對替代化石能源發(fā)揮著越來越重要的作用。但是，清潔能源和再生能源的占比仍然較低。2019年可再生能源發(fā)電量占全部發(fā)電量的比重為27.9%，要在短時間內(nèi)大幅度降低化石能源占比和碳排放，面臨著許多難題。

 

　　近十年來，在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)一個重大突破即等離激元效應(yīng)。歐美國家在2005年前后就開始運用這一理論進(jìn)行零碳能源生產(chǎn)的探索，近兩年成為應(yīng)用技術(shù)研究的熱點。中國一些科研院所和科創(chuàng)公司也先后進(jìn)入這一領(lǐng)域。簡要原理是，某些金屬納米顆粒在光線照射下，其尖端或邊緣會產(chǎn)生光能集聚效應(yīng)，局部能量可提升100倍以上。利用這種能量集聚效應(yīng)，可把二氧化碳和水分子分解為碳、氧、氫離子，其中碳離子和氫離子組合，生成碳?xì)浠衔?，長鏈化合物為汽油和其他化工產(chǎn)品，短鏈化合物為天然氣。這就等于人工復(fù)制了光合作用。據(jù)測算，用9平方公里的荒地，通過人工光合作用，即可年產(chǎn)40萬噸油氣。由于生產(chǎn)過程需要消耗空氣中的二氧化碳，消費過程中碳又回到大氣中，整個能源生產(chǎn)消費過程可實現(xiàn)碳的零排放。這對于實現(xiàn)碳中和目標(biāo)無疑將具有決定性意義。

 

　　問：2020年底國辦發(fā)布的《新時代的中國能源發(fā)展》白皮書中提出：推動能源技術(shù)革命，帶動產(chǎn)業(yè)升級。深入實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，構(gòu)建綠色能源技術(shù)創(chuàng)新體系，全面提升能源科技和裝備水平。加強能源領(lǐng)域基礎(chǔ)研究以及共性技術(shù)、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，強化原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新。您是否認(rèn)為等離激元碳中和技術(shù)符合以上標(biāo)準(zhǔn)？

 

　　鄭新立：評判一項新的能源技術(shù)的價值，要從技術(shù)的先進(jìn)性、成熟程度以及技術(shù)推廣應(yīng)用后的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益來全面考量。

 

　　等離激元效應(yīng)源于納米領(lǐng)域基礎(chǔ)理論的突破，使得低成本轉(zhuǎn)化二氧化碳成為可能。它的顛覆性和先進(jìn)性在于人工復(fù)制光合作用不再是夢想。歐美大學(xué)的實驗室從10年前就開始研究用這個技術(shù)生產(chǎn)天然氣、汽油、合成氨等，但尚未取得工業(yè)化成果。

 

　　目前，我國年輕科學(xué)家團(tuán)隊已經(jīng)在該項研究中走在了世界前列，并在七臺河大唐電廠基本完成了熱路徑工業(yè)化實驗，知識產(chǎn)權(quán)占據(jù)世界前沿。該技術(shù)屬于原始創(chuàng)新，也是顛覆性創(chuàng)新。該技術(shù)分為熱路徑和光路徑兩個途徑。熱路徑是利用工業(yè)廢熱廢氣，把二氧化碳轉(zhuǎn)化為汽油、天然氣、合成氨等產(chǎn)品。光路徑是利用太陽能和碳捕捉技術(shù)，把二氧化碳轉(zhuǎn)化為汽油、天然氣等能源化工產(chǎn)品。等離激元碳中和技術(shù)集合了納米技術(shù)、材料技術(shù)、表面科學(xué)等諸多領(lǐng)域的前沿技術(shù)，使汽油的規(guī)?；a(chǎn)成本能降低到每噸1000元左右，每噸生產(chǎn)能力約需投資1萬元左右。這將引發(fā)一場真正的能源革命，對人類社會產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。

 

　　問：生態(tài)環(huán)境部不久前公布了《碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》規(guī)定； 2021年起，全國碳市場發(fā)電行業(yè)第一個履約周期正式啟動，2225家發(fā)電企業(yè)將分到碳排放配額；鋼鐵、水泥、化工等行業(yè)“十四五”將納入碳排放權(quán)交易市場。您認(rèn)為等離激元技術(shù)推廣應(yīng)用，將為我國實現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供怎樣的解決方案？

 

　　鄭新立：實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，需要科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新。這不單是能源轉(zhuǎn)型，而且是碳轉(zhuǎn)型，是經(jīng)濟轉(zhuǎn)型。如果沒有經(jīng)濟可行的新技術(shù)的推廣，僅靠專項資金、補貼等方式，將會推高社會綜合成本，增加各級政府、企業(yè)和民生的壓力。

 

　　如果在煤電、鋼鐵、水泥、化工、電解鋁、造紙等高耗能行業(yè)中，逐步推廣等離激元技術(shù)，利用其排放的廢熱廢氣，生產(chǎn)零碳能源，將產(chǎn)生極其可觀的經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益，為經(jīng)濟綠色轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展提供強有力的支撐。

 

　　此外，我國有著十分豐富的太陽能資源，三分之二的國土面積年日照小時數(shù)在 2200 小時以上。實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，必須利用太陽能資源。等離激元技術(shù)的驅(qū)動99%以上的能源僅需直接太陽光照，不需配套電能，可大幅降低能源成本。

 

　　希望國家相關(guān)部門、減排重點行業(yè)、能源行業(yè)、科研院所、市場資本等，積極參與到等離激元相關(guān)創(chuàng)新和推進(jìn)中來，突破傳統(tǒng)能源理念，實行多能互補、智能融合的能源利用新模式，盡快在等離激元技術(shù)各領(lǐng)域完成自主知識產(chǎn)權(quán)布局并廣泛應(yīng)用，為提前實現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供一種新的科學(xué)解決方案。