張鎖江院士: 實現(xiàn)碳中和目標可以分“四步走”

　　“我國要實現(xiàn)碳中和，首先要明晰碳排放主要來自于哪里？能源45%，工業(yè)39%，工業(yè)包括鋼鐵、有色、化工、建材等等，另外交通10%，建材5%，其他相對來說較少。”中國科學院院士張鎖江在2023大灣區(qū)科學論壇上指出，目前能源生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)過程中的碳排放量約占我國碳排放總量的85%，工業(yè)碳減排是重中之重，需從產(chǎn)能端、用能端和碳匯端“三端”發(fā)力，通過技術(shù)變革實現(xiàn)碳中和。

 

　　張鎖江院士分享了三個領(lǐng)域低碳技術(shù)的最新進展。

 

　　首先是工業(yè)低碳技術(shù)。他表示，工業(yè)領(lǐng)域里面最主要的行業(yè)是鋼鐵、有色、化工和建材，這一體系的“低碳化”是要將原來生產(chǎn)所用的熱碳驅(qū)動改成電氫驅(qū)動，將原來用碳還原的過程全部改成用氫還原。

 

　　第二是能源低碳變革。在鋰電池領(lǐng)域，中國科學院過程工程研究所的研究團隊正在研發(fā)漿料電池，該電池技術(shù)兼具鋰電池和液流電池兩者的優(yōu)點。在氫能的發(fā)展上，當前合成氨排放約2億噸的二氧化碳，占我國總碳排約2%。將來，可以利用可再生能源通過電解水制出“綠氫”，氫氣再與空氣膜分離獲得的氮氣通過電熱催化合成氨，以降低碳排放。

 

　　第三是碳捕集利用技術(shù)。即用物理化學方法把二氧化碳捕集起來，作為原料再與氫結(jié)合，通過熱、光、電及生物轉(zhuǎn)化的方法來合成化學品及材料，比如合成乙醇等，真正實現(xiàn)“變廢為寶”。

 

　　展望未來，張鎖江院士認為，實現(xiàn)碳中和目標，可以分“四步走”：

 

　　首先是控碳。即2030年前已有電力及工業(yè)裝置繼續(xù)運行，新建裝置碳排放量要低于現(xiàn)有水平的5%~10%；

 

　　第二步是減碳。2040年前大幅降低新能源發(fā)電成本，通過市場調(diào)節(jié)減少化石能源使用，推動工業(yè)結(jié)構(gòu)減碳；

 

　　第三步為低碳。2050年前新能源系統(tǒng)進一步推廣，大幅推進低碳工業(yè)再造，將碳排放降低50%~60%；

 

　　第四步為碳中和。到2060年新能源電力系統(tǒng)全面建成，工業(yè)系統(tǒng)以低碳方式運行，逐步實現(xiàn)碳中和。

 

　　張鎖江院士同時表示，還有三個問題需要深入研究：

 

　　第一，AI如何深刻影響未來能源及工業(yè)系統(tǒng)；

 

　　第二，將來生物質(zhì)和風光電到底能做成多大的規(guī)模，其經(jīng)濟性怎么樣，我國到底該怎么發(fā)展，這需要頂層設計和戰(zhàn)略研究；

 

　　第三，儲能及氫能到底怎么發(fā)展，氫能的輸送和天然氣的輸送完全是不同的材料，也需要戰(zhàn)略層面的研究。