【院士大讲堂】张锁江院士讲“碳中和绿色变革性技术”

  • 张月华
  • 日期:2021-11-24
  • 55

                                                                                              文图/张朔、王荣荣 (团委办公室)

         11月15日下午14:30,张锁江院士走进院士大讲堂,给广大师生们带来了一场题为“碳中和绿色变革性技术”的讲座。为使分布在全国各地的国科大学子能够更好参与,本次活动在线上进行,并在青岛生物能源与过程所设置了线下会场。来自全国各地多个培养单位及不同国内外高校的800余名师生参与到此次讲座并踊跃与张院士互动。

青岛生物能源与过程研究所线下会场

       张锁江院士从碳中和的战略讲起,向同学们展示了我国所面临的严峻的碳排放形势,引发了大家对如何实现碳中和目标的思考。

       张院士首先分析了我国碳排放的构成,进而根据不同来源和行业的碳排放情况,深入浅出的讲诉其对应的减排方案,特别是从技术层面和现实生产的角度,对炼钢、有色金属冶炼、建材等领域的减排方法和思路进行了详细的介绍和讨论。

       之后张院士总结分析了各种减排技术路线和方案,概括来说就是“绿色低碳驱动需要基础科学创新平台行业协调突破”。

       最后张院士分别从能源体系工业过程转变资源体系转变政策建议四个方面给出了一些自己的思考。

       张院士在讲座中以国家战略作为切入,着重预测了一些我国未来有关碳中和方向的政策,或者也可以说是对我国如何实现碳中和从各个方面提出的建议和方法。

       张院士还兼顾学术性内容与产业创新实际,全方位地为我们从化工方面对碳中和进行了解读。

       同时,张院士给广大青年学子留下了这样一句寄语——“希望在奋斗之中”。

 张锁江院士寄语

       本次讲座的互动环节,来自五湖四海的听众,从不同专业的角度围绕碳中和与能源的问题积极提问,张院士均进行了耐心且细致的回答。

       以下整理总结了一些精选问答供大家参考:

Q:来自青岛生物能源与过程研究所的代表提问:

       不管是现在还是将来,工厂一定会存在,而工厂存在就会耗能,耗能一定会产生碳,那么将如何固碳?化学固碳的办法需要耗电,电能可最终来源于太阳能,但太阳能经过多次转化后,利用效率就会更低,应如何看待电能的使用?

       A:工厂肯定要耗能,但有些方式例如风电、水电,工厂这时候可以不排放二氧化碳,理论上可以解决。不管怎样,工厂肯定是要产生一些碳的,这些碳都需要可再生能源转化。说到效率,太阳能转化成电,电再去产热,肯定效率低。但是技术提升后,这些难点有可能被解决。好比原来我们吃“肉”,“肉”排放的碳多,但是如果我们改吃“青菜”,“青菜”排放的碳少,我们可以多吃“青菜”。未来是多能互补,我们可以把化学能、核能、风能、水能等都结合起来,至于转化效率低的问题,我们可以依靠技术逐渐得到改善。人类的智慧无穷无尽,颠覆性技术,要靠在座的各位年轻人去奋斗!

Q:来自过程所的谭同学的提问:

       感谢张院士您对绿色碳中和技术的深入介绍,您在报告中介绍到了工业的碳排放,其中化工占10%,煤化工占5%以上。想要向您请教,在碳中和背景下煤化工行业还有发展前景么?您觉得未来重点产品技术发展方向是怎样的呢?

        A:煤化工行业有前景,比如做碳材料,煤化工要发展,用煤发电,要看是否排放很多二氧化碳,做材料,做高价化学品。除了现有技术,还有很多新的技术需要开拓,比如等离子体技术、光电技术、生物技术、纳米技术等,煤化工行业短时期内不会受太大影响。不过相对于能源方向,煤化工行业中材料的方向更有前景。

Q:来自工程热物理所的刘同学的提问:

       电是最高品位的能源,用能过程遵照“温度对口、梯级利用”,这就跟终端用能电气化有冲突,请问张院士怎么看?

       A:不矛盾,电虽然是最高品味能源,但不好贮存的能量,都可以转化成电,电能最终还是要为了满足人类的各种生产生活的需求而变成其它形式的能量。

Q:来自张久明老师的提问:

       张学长好,我是浙大97届能源系本科张久明,目前从事能源和低碳技术研究与开发,想请教一下,储能技术,包括储热、电化学储能、其他方式储能,以五年内为时间,您更看好哪个储能方向?针对光热的跨季节储热,有研究的必要性吗?

       A:更看好储电技术。未来我们国家电气化,二新能源最大的难题就是电气化,如何发展储电技术是个值得研究方向。当电不好储存时,或许我们会转化成氢能储存。储热技术现在还看不到很大的技术突破。储热技术一是技术,二是规模,还应该更企业一起研究如何更好的提升。所以我首先看好储电,其次是储氢,最后是储热以及其它储能方式。

Q:来自日本京都大学的汪同学提问:

       张老师您好,我现在在日本留学,发现国内对煤制油比较重视,而日本这里对生物炼制比较重视。请问您对石油炼制,煤炼制,还有生物综合炼制这三种化工体系在国内发展与重视度怎么看。

        A:石油是目前最好的能源之一,全世界除了中东都缺。我国重视煤制油是因为我国是一个“富煤少油”的国家,所以国家相对更加重视。日本重视生物制油是因为学术的原因,毕竟日本是一个多山的岛国,也没多少农业产生的生物质可供制油。石油是液体,煤是颗粒,混合炼制起来很困难。而生物质本身能量密度较低,相比制成油作为能源,更适合做各种材料,比如可降解塑料。

       在讲座的过程中我们能体会到张锁江院士宽广的学识和眼界,对领域各方面融会贯通的理解和掌握,不仅专注于学术,更是将自身的研究与国家需求相结合,蕴含了浓厚的家国情怀。

       张院士也时刻透露出对广大学子的勉励以及给予的期望,甚至在讲座结束之后,还不忘号召大家做好自己的科研,因为这就是对国家碳中和战略最大的参与和支持!

       在实现双碳目标的道路上,我们国科大学子将充分利用学科资源,发挥专业优势,投身绿色科技研究与应用,为创造零碳未来提供科技支撑,贡献学术智慧!