抓住實現(xiàn)碳中和的歷史機遇 探索碳達峰的科學(xué)解決方案

文章來源:消費日報碳交易網(wǎng)2021-02-02 22:43

抓住實現(xiàn)碳中和的歷史機遇 探索碳達峰的科學(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年碳排放達到峰值,2060年實現(xiàn)碳中和,充分體現(xiàn)了大國擔(dān)當,在世界上引起強烈反響,一些國家開始跟進。
 
  實現(xiàn)碳中和目標,需要采取一系列強有力的措施,包括采用零碳能源、負碳能源、植樹、節(jié)能減排等各種方式。碳中和是一個綜合性指標,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”和未來長遠發(fā)展目標都具有重要意義。
 
  當前,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,生成碳氫化合物,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。您是否認為等離激元碳中和技術(shù)符合以上標準?
 
  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)模化生產(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)碳中和目標提供怎樣的解決方案?
 
  鄭新立:實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標,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,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)碳中和目標提供一種新的科學(xué)解決方案。
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