减碳、脱碳、碳捕捉、碳利用，顶尖科学家共谋“碳策”

◎侯树文 本报记者 王 春

“中国在气候变化方面扮演着非常重要的作用。比如，中国在太阳能光伏领域具有非常好的成本优势。但中国人均耕地少，同时缺乏天然气的储备，中国在粮食、能源方面要实现自给自足，就要做出更多努力。”11月3日，第五届世界顶尖科学家论坛的先导论坛——第二届世界顶尖科学家碳大会（以下简称碳大会）在上海科学会堂举行，2013年诺贝尔化学奖得主迈克尔·莱维特在会上作上述表示。

近两年，高温热浪、暴雨、干旱等极端天气在全球各地频繁发生，引起世界各地对气候变化的强烈关注。本届碳大会上，来自全球多个国家的科学家分享了自己的研究成果，并就新技术应用、低碳教育以及国际合作等进行了交流讨论。

本届碳大会分为三个独立主题议程——“碳策”未来，聚焦于“碳达峰、碳中和”战略与国际科技合作前瞻；“零碳”未来，聚焦于碳中和技术前沿与实现零碳发展的科学路径；“绿能”未来，聚焦于绿色能源革命与低碳可持续发展。

“双碳”背景下，能源技术备受关注

论坛上，2019年沃尔夫农业奖得主大卫·齐尔伯曼提到了生物经济“脱碳”解决方案。他解释说，生物经济就是要充分利用发酵、基因编辑等生物技术和农业、林业、牧业等自然资源技术，帮助我们从不可再生经济向以可再生资源为基础的经济过渡，同时帮助我们更好地适应这一转变过程。他还提到，生物燃料是太阳能之外非常具有发展潜力的领域，也是非常有效率的能源。生物燃料一方面可以减少温室气体的排放，降低化石能源的价格和化石能源开采的成本，同时有助于提高粮食生产率。

“双碳”战略背景下，能源结构将发生重要变化。中国工程院院士贺克斌就提到，在“碳中和”背景下，到2060年，可再生能源、新能源占比将超过70%，其中太阳能和风能是非常重要的内容。贺克斌提到，全球太阳能和风能资源分布极不均衡，特别是在时间和空间上。他认为，“如果要在全球范围内解决能源分配的问题，或许应该设计出一个跨国、跨大陆的能源网络。”

前沿新技术助力碳捕捉、碳转化

有没有一种新材料可以实现碳捕捉？2018年沃尔夫化学奖得主奥马尔·亚基在“零碳”未来主题论坛上提到，材料设计中可以利用机体的分子结构实现碳捕捉。“实现碳捕捉，对材料有一些最低的要求。比如，表面积要非常大、能量要非常大，非常好的水稳定性等。”

奥马尔·亚基也介绍了新材料实现碳捕捉的前沿技术。比如，有些材料能够从生产水泥的气体之中实现高效率的碳捕捉，这种材料的网状结构非常规则，吸收能力也非常强。

“如何把二氧化碳转化成新能源、可再生能源呢？”2015年麦克阿瑟天才奖得主杨培东表示，电催化的过程可以把二氧化碳变成三氧化碳，或者其他的一些物质。他比较了生物催化剂和合成催化剂的优劣势，如生物催化剂能够实现100%的选择性，但是生产效率比较低。而合成的电催化剂，特别是纳米颗粒的催化剂，生产效率高，可以实现工业级生产。“化学转换的过程有比较高的选择性，同时也要考虑到过程中分离的成本、新技术的成本等。”杨培东说道。

“气候变化是一个复杂的问题，需要全球不同的科学家们关注不同的领域。”在“碳策”未来主题论坛上，中国科学院院士朱彤表示，中国已经取得了非常好的成绩，但是，也有一些国家还没有办法实现从依赖传统能源到使用可再生能源的转变。不管是从技术的角度，还是从经济的角度，都存在更大的挑战。这需要全球共同努力。

大卫·齐尔伯曼也表示，气候变化是一个全球性问题，“尽管各国政治上可能存在着一些不同意见，在应对全球气候变化问题上，我们应该克服这些不同意见，进行更好的合作。”