张锁江院士: 实现碳中和目标可以分“四步走”

“我国要实现碳中和，首先要明晰碳排放主要来自于哪里？能源45%，工业39%，工业包括钢铁、有色、化工、建材等等，另外交通10%，建材5%，其他相对来说较少。”中国科学院院士张锁江在2023大湾区科学论坛上指出，目前能源生产和工业生产过程中的碳排放量约占我国碳排放总量的85%，工业碳减排是重中之重，需从产能端、用能端和碳汇端“三端”发力，通过技术变革实现碳中和。

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张锁江院士分享了三个领域低碳技术的最新进展。

首先是工业低碳技术。他表示，工业领域里面最主要的行业是钢铁、有色、化工和建材，这一体系的“低碳化”是要将原来生产所用的热碳驱动改成电氢驱动，将原来用碳还原的过程全部改成用氢还原。

第二是能源低碳变革。在锂电池领域，中国科学院过程工程研究所的研究团队正在研发浆料电池，该电池技术兼具锂电池和液流电池两者的优点。在氢能的发展上，当前合成氨排放约2亿吨的二氧化碳，占我国总碳排约2%。将来，可以利用可再生能源通过电解水制出“绿氢”，氢气再与空气膜分离获得的氮气通过电热催化合成氨，以降低碳排放。

第三是碳捕集利用技术。即用物理化学方法把二氧化碳捕集起来，作为原料再与氢结合，通过热、光、电及生物转化的方法来合成化学品及材料，比如合成乙醇等，真正实现“变废为宝”。

展望未来，张锁江院士认为，实现碳中和目标，可以分“四步走”：

首先是控碳。即2030年前已有电力及工业装置继续运行，新建装置碳排放量要低于现有水平的5%~10%；

第二步是减碳。2040年前大幅降低新能源发电成本，通过市场调节减少化石能源使用，推动工业结构减碳；

第三步为低碳。2050年前新能源系统进一步推广，大幅推进低碳工业再造，将碳排放降低50%~60%；

第四步为碳中和。到2060年新能源电力系统全面建成，工业系统以低碳方式运行，逐步实现碳中和。

张锁江院士同时表示，还有三个问题需要深入研究：

第一，AI如何深刻影响未来能源及工业系统；

第二，将来生物质和风光电到底能做成多大的规模，其经济性怎么样，我国到底该怎么发展，这需要顶层设计和战略研究；

第三，储能及氢能到底怎么发展，氢能的输送和天然气的输送完全是不同的材料，也需要战略层面的研究。