“《流浪地球》的故事很有想象力,但如果地球的大氣層被我們破壞,那是連流浪都不能挽回的悲劇?!?月26日下午,來自中國科學院大連化學物理研究所的李燦院士在“墨子沙龍”發表演講。
【2050年前,努力將全球地表溫度上升幅度控制在1.5℃之內】
大氣層就像一層厚度適中的棉被,太陽為地球帶來能量,大部分能量會耗散出去。正是由于這層棉被的存在,會使得一小部分能量不耗散出去,從而為人類生存提供適宜的溫度。如果大氣層成分發生改變,就會引起地球表面溫度的變化,哪怕幾度的溫度上升,都將會帶來生態、氣候、環境的巨大破壞。
在距今約五億年前,地球的氧氣和二氧化碳濃度逐漸穩定下來,變得宜居。植物的光合作用將二氧化碳變成糧食和燃料,人們通過利用農作物進行必要的生產生活,再將二氧化碳還給自然界。可是,這種平衡在工業革命之后迅速被打破,大量埋于地下的化石燃料推動人類迅速進入工業文明,與此同時也令大氣中的二氧化碳濃度幾乎翻了一倍。
近些年來,極端氣候現象頻發,隨著人類對于溫室氣體研究的深入,減排二氧化碳的議題已經刻不容緩。2015年,巴黎氣候大會提出目標——在21世紀末將全球地表溫度相對于工業化前上升的幅度控制在2℃以內。而在2050年之前,各締約方還應努力將這個數字控制在1.5℃之內。
2020年9月22日,中國向世界宣布了2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的目標。這體現了一個負責任的大國對于人類命運的擔當。
此外,多數發達國家也已經給出了各自碳達峰和碳中和的時間表。
【綠氫+液態陽光的組合拳】
雙碳目標的實現,對于我國來說,存在不小的壓力。我國是發展中國家,單位GDP的能耗和碳排放均高于主要發達國家,要想實現雙碳,必須對工業技術進行根本性升級改造,告別粗獷式生產,走高質量發展道路。對于我國來說,雙碳目標既是壓力,也是機遇。
解決碳排放問題,世界上有一些公認的方法,例如,發展光伏、風電等清潔能源,逐步替代火電;發展氫燃料電池,新能源車逐步替代燃油汽車;利用碳捕獲和封存技術,將二氧化碳封存于深海底、廢棄礦井等。
此外,有一些科學家將目光轉移到了綠氫+液態陽光這套組合拳上。由太陽能等清潔能源分解水制氫,也就是綠氫,再由綠氫和二氧化碳反應,生成甲醇或其它燃料和化學品。這一整套循環下來,本質上是利用太陽光等可再生能源,將水和二氧化碳轉化為液體燃料,不僅把二氧化碳作為資源加以利用,還具備儲能調峰功能,兼顧了經濟發展和減碳目標。液態陽光這個名字,很形象地描述了這個過程——將太陽能用甲醇的形式儲存、運輸、利用。
液態太陽燃料合成工業化技術路線本質上是一種人工光合成反應,可以類比自然界中的光合作用,但是效率增加了數十倍,可達14%以上,工業化規模生產是可行的。
李燦院士團隊,研發了國際上性能最好的規?;娊馑茪浼夹g,發展了高活性的固溶體催化劑,可以高選擇性、高活性地生成甲醇。目前已經在我國蘭州建成了全球首套千噸級液態陽光合成的規?;痉豆こ蹋⒂?020年試車成功并完成成果鑒定,眼下正在開展十萬噸級的液態陽光工業化。
作者:黃海華 林梅
標簽: