頂尖科學家共話“零碳”未來

2022年11月14日05:36

    安德烈·蓋姆在“碳大會”上發言。主辦方供圖
安德烈·蓋姆在“碳大會”上發言。主辦方供圖

“有了一輛電動車,就有了清潔能源了?這是一種誤解。”11月4日,第五屆世界頂尖科學家論壇“碳大會”在上海科學會堂舉行,2010年諾貝爾物理學獎得主、曼徹斯特大學教授、中國科學院外籍院士安德烈·蓋姆發言時,一開場便這樣說。

安德烈·蓋姆解釋說,電動車的製造過程需要消耗很多能源,包括焚燒天然氣和煤炭,這就排放了很多二氧化碳。他說:“談到未來的能源,我們科學界需要對公眾進行說明,區分什麼是炒作,什麼是科學。”

在當天的“碳大會”上,來自物理學、化學、經濟學、環境科學等領域的中外科學家交流了科研前沿信息,也向社會公眾傳遞了信心——人類最聰明的大腦,正在為“零碳”未來尋找解決方案。綠色能源得到迅猛發展,世界上多個國家都提出了各自的減排目標和能源轉型策略。

安德烈·蓋姆是堅定的核能源支持者。他認為,解決能源危機和全球變暖需要依靠可控核聚變。他說:“核聚變比核裂變更加清潔、更加安全。人們已經對其物理學原理有了很好的理解,如果有很好的核聚變技術、能夠很好地控製好核聚變,就可以實現對全球空氣的調節、固碳和多次回收使用。”

加拿大工程院院士、阿特斯陽光電力集團董事長、總裁兼首席執行官瞿曉鏵投身太陽能領域30年,見證了太陽能技術的突破、成本的縮減和應用的發展。他說,就光伏技術而言,20世紀90年代末期全世界年裝機量是100MW,2021年是181GW,幾乎增長了3000倍;世界總計安裝容量已經達到1000GW,預計在2050年達到20TW。過去20年,太陽能發電成本降低了90%以上,部分地區發電成本已低於煤電和天然氣發電。

2018年埃尼獎得主、中國科學院外籍院士王中林認為,人們現在過度依賴化石燃料,而風能、太陽能、海洋能等綠色能源又是分散式、隨機化的,因此,如何有效利用這些能源就成為關鍵問題。

王中林從10年前就開始研究利用納米技術開發海洋能,他認為,海洋有極廣的覆蓋面積、極深的深度和非常複雜的應用,有無盡開發的可能。“未來,我們可以在每條船上安裝一個納米發電機,它的發電量非常可觀,發電過程可以不分日夜連續進行,並且適用於大規模洋面,還完全零排放,幫助人們實現‘雙碳’的目標。”

中國工程院院士、上海交通大學碳中和發展研究院院長黃震談到,目前我國的再生能源發展迅猛。根據國家能源局的數據,2021年全國可再生能源發電累計裝機容量約占全部電力裝機的45%,全國可再生能源電力實際消納量占全社會用電量比重近三成。

而未來如何更好地利用可再生能源,則需要依靠儲能技術。

“風能、太陽能等可再生能源是間歇性發電,需要用儲能技術來克服其波動性。物理、電化學和化學的儲能設施,以及合成的儲能技術等,會在今後大展身手,幫助人們儲存再生能源、替代化石燃料。”黃震說。

當前,減排、固碳和碳循環是實現碳中和的主要科學路徑,高效減排技術、先進控碳技術、末端捕碳技術、綠色材料等都是學界重視的科研前沿。在“碳測”分論壇上,科學家們介紹了他們所在研究領域的各種“黑科技”。

例如,2018年沃爾夫化學獎得主、加州大學伯克利分校化學冠名講席教授奧馬爾·亞基正在嚐試創造出一些新的分子,並用這些堅固的化學材料“織網”捕捉空氣中的二氧化碳;2015年麥克阿瑟天才獎得主、中國科學院外籍院士楊培東正在從事通過電分解、電催化等技術,把二氧化碳轉化為能源的創新嚐試;上海交通大學環境科學與工程學院特聘教授、清華大學固體廢物處理與環境安全教育部重點實驗室學術委員會副主任金放鳴分享了如何高效並且實現靜態效益的二氧化碳轉化,其中包括使用生物質作為還原劑將二氧化碳還原成有機物。

一方面,各種新的科學發現與技術“百花齊放”,另一方面,人類未來的“零碳”也少不了國際合作。會場上,多位科學家都提出了倡議。

1997年諾貝爾物理學獎得主、世界頂尖科學家協會副主席朱棣文提到,世界範圍內,鋼鐵、金屬、紡織業等行業都在增加溫室氣體排放。他倡議,人們要改變過去“搗毀再重建”的做法:“搗毀再重建能夠增加GDP,但真的能讓我們生活得更幸福嗎?紫禁城有600年的曆史,它現在還存在;美國的克萊斯勒大廈、帝國大廈還在使用,所以我們可以通過維護,繼續使用建築。”

中國工程院院士、清華大學碳中和研究院院長賀克斌指出,能源行業對碳中和特別重要。在全球範圍內,太陽能和風能資源分佈極不均衡,不同國家的發電、儲能情況也有很大差別。他提議,可以考慮建設能源傳輸系統:“如果想要在全球範圍內解決能源分配問題,或許我們應該設計出一個多國的、跨大陸或者大陸內的能源網絡,尤其是能夠傳輸電力的系統。”

2019年沃爾夫農業獎得主、加州大學伯克利分校農業與資源經濟學系教授大衛·齊爾伯曼從經濟和農業的角度談了減少碳排放的策略。他說,推動減排措施,要關注其背後的經濟推動力,例如,如何達成一個具有合理性的、全球統一的碳交易價格。

齊爾伯曼說:“有很多措施可以促進建立碳定價和碳交易的體系,例如設立碳稅,設立清潔能源補貼,通過設立碳交易許可來限制碳交易排放額,製定低碳燃料的標準,等等。碳定價的進程推進比較緩慢,這需要全球進行共同的努力。”

中青報·中青網記者 魏其濛 來源:中國青年報

2022年11月14日 08 版

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