張鎖江院士: 實現碳中和目標可以分“四步走”

　　“我國要實現碳中和，首先要明晰碳排放主要來自于哪里？能源45%，工業39%，工業包括鋼鐵、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大灣區科學論壇上指出，目前能源生產和工業生產過程中的碳排放量約占我國碳排放總量的85%，工業碳減排是重中之重，需從產能端、用能端和碳匯端“三端”發力，通過技術變革實現碳中和。

 

　　張鎖江院士分享了三個領域低碳技術的最新進展。

 

　　首先是工業低碳技術。他表示，工業領域里面最主要的行業是鋼鐵、有色、化工和建材，這一體系的“低碳化”是要將原來生產所用的熱碳驅動改成電氫驅動，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。在鋰電池領域，中國科學院過程工程研究所的研究團隊正在研發漿料電池，該電池技術兼具鋰電池和液流電池兩者的優點。在氫能的發展上，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。即用物理化學方法把二氧化碳捕集起來，作為原料再與氫結合，通過熱、光、電及生物轉化的方法來合成化學品及材料，比如合成乙醇等，真正實現“變廢為寶”。

 

　　展望未來，張鎖江院士認為，實現碳中和目標，可以分“四步走”：

 

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

 

　　第二步是減碳。2040年前大幅降低新能源發電成本，通過市場調節減少化石能源使用，推動工業結構減碳；

 

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

 

　　第四步為碳中和。到2060年新能源電力系統全面建成，工業系統以低碳方式運行，逐步實現碳中和。

 

　　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系統；

 

　　第二，將來生物質和風光電到底能做成多大的規模，其經濟性怎么樣，我國到底該怎么發展，這需要頂層設計和戰略研究；

 

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