工業(yè)脫碳如何破局？專家學(xué)者共議 “低碳流程再造” 技術(shù)路徑

工業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，能源資源消耗和環(huán)境污染排放的重點(diǎn)領(lǐng)域，其深度脫碳是實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵。2025年4月11日，中國21世紀(jì)議程管理中心（以下簡稱“21世紀(jì)中心”）在京召開第三期氣候變化國家評估報(bào)告研討會暨氣候沙龍活動，北京化工大學(xué)譚天偉院士、中國石油化工集團(tuán)有限公司謝在庫院士、華東理工大學(xué)汪華林院士，以及來自中國科學(xué)院、浙江大學(xué)、南開大學(xué)、上海交通大學(xué)等單位的專家學(xué)者聚焦“工業(yè)低碳流程再造”，共同探討核心技術(shù)路徑。會議由21世紀(jì)中心全球處張賢處長主持。

 

21世紀(jì)中心陳其針副主任在致辭中強(qiáng)調(diào)，工業(yè)是我國碳中和行動中的“硬骨頭”，他援引《中國碳中和技術(shù)發(fā)展路線圖》的研究成果指出，化工、鋼鐵、建材等重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域的低碳轉(zhuǎn)型，必須通過燃料與原料替代提供低碳輸入、流程再造重塑生產(chǎn)邏輯，依賴重大科學(xué)問題突破與核心技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)從原理到工藝的全鏈條創(chuàng)新。他強(qiáng)調(diào)，希望各位專家學(xué)者聚焦工業(yè)脫碳亟需解決的重大科學(xué)問題和前沿技術(shù)方向，暢所欲言，交流思想，為《第五次氣候變化國家評估報(bào)告》編制工作提供智力支持。

 

院士專家觀點(diǎn)：技術(shù)突破方向

 

譚天偉院士以“發(fā)展生物制造助力新質(zhì)生產(chǎn)力”為題做主旨報(bào)告，他提出，生物制造通過原料與路徑替代，可有效減少對化石能源的依賴，為碳中和目標(biāo)貢獻(xiàn)巨大減排潛力，并為糧食安全提供重要保障。歐美等主要經(jīng)濟(jì)體已將生物制造技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為重要戰(zhàn)略內(nèi)容，并將其減排效益作為主要目標(biāo)，應(yīng)從原料與過程替代、人工智能等數(shù)字技術(shù)融合、生物轉(zhuǎn)化CO2制備化學(xué)品等思路出發(fā)，提高自主創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化能力。

 

謝在庫院士以“低碳化工流程再造”為題做主旨報(bào)告，從基于物質(zhì)流動的原料替代思路、熱電氫耦合煤化工和碳酸鹽分解等新過程、CO2高效利用改變碳循環(huán)、氫能體系支撐低碳過程構(gòu)建、儲能解決供能問題、智能系統(tǒng)配套提升制造能力水平等思路出發(fā)，提出從微觀分子到宏觀工廠水平的工業(yè)脫碳思路。

 

汪華林院士以“碳污減排旋流融合工程技術(shù)”為題做主旨報(bào)告，從我國石油天然氣、基礎(chǔ)原材料、化學(xué)制劑等產(chǎn)業(yè)碳污協(xié)同減排重要需求出發(fā)，結(jié)合短流程循環(huán)氫氣脫硫、甲醇制烯烴熱廢水回用、海洋油氣田擴(kuò)容提標(biāo)等案例，介紹了旋流融合技術(shù)體系的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對原料燃料替代、跨產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等方面的集成耦合優(yōu)化方案提出了前沿探索方向。

 

朱慶山研究員以“流程耦合助力工業(yè)低碳重塑”為題，從能量、物質(zhì)和信息流耦合的維度出發(fā)分享脫碳思路，并通過硫酸鈣加氫分解耦合水泥制備、硫酸鈣分解制合成氣、鐵礦磁化焙燒高溫余熱回收等案例進(jìn)行了詳細(xì)闡釋。

 

青年學(xué)者力量：前沿科學(xué)探索

 

浙江大學(xué)崔希利研究員聚焦碳?xì)浠衔镂椒蛛x及連續(xù)化分離工藝，簡述了其在低碳烯烴/烷烴、芳烴等同分異構(gòu)體吸附分離研究和應(yīng)用進(jìn)展。南開大學(xué)羅景山教授以光電催化合成燃料與化學(xué)品為題，分享了光電催化分解水制氫、電化學(xué)制水泥等低碳流程技術(shù)研發(fā)進(jìn)展。上海交通大學(xué)潘云翔教授圍繞催化劑表界面性質(zhì)調(diào)控具體方向，詳細(xì)闡釋了利用OH基團(tuán)強(qiáng)化CO2催化加氫反應(yīng)新工藝。

 

圓桌討論共識：未來技術(shù)路線

 

圓桌討論和問答環(huán)節(jié)，與會人員圍繞工業(yè)低碳流程再造的原理與路徑、前沿與關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)問題，以及未來工業(yè)過程與波動可再生能源融合路徑等關(guān)鍵議題展開了深入探討，提出了新的技術(shù)解決思路和方案。與會專家一致認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)工業(yè)深度脫碳，一方面需加快推進(jìn)可再生能源等清潔能源與工業(yè)流程的深度融合，如綠電制氫耦合鋼鐵冶煉，從化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)上擺脫對碳基能源的依賴，同時(shí)要大力發(fā)展儲能技術(shù)，解決好可再生能源波動性問題；另一方面，需重視并推動跨學(xué)科原理創(chuàng)新和技術(shù)突破，例如深化生物、化工、材料等不同學(xué)科研究間的有機(jī)協(xié)同；此外，國家應(yīng)強(qiáng)化科技部署和政策引導(dǎo)，加快推動關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，推動科技成果商業(yè)示范加速，科技支撐引領(lǐng)碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)助力我國在全球技術(shù)和產(chǎn)業(yè)競爭中奪取更多主導(dǎo)權(quán)。

 

本次活動圍繞“工業(yè)低碳流程再造”主題進(jìn)行深入討論，反響熱烈，收獲顯著。21世紀(jì)中心將持續(xù)通過研討平臺匯聚產(chǎn)學(xué)研各方力量，高質(zhì)量推進(jìn)《評估報(bào)告》編制工作。