我國二氧化碳排放總量要低于150億噸 新型催化劑將二氧化碳轉(zhuǎn)為噴氣燃料

中國碳排放達峰行動方案已提上日程。2020年中央經(jīng)濟工作會議將“做好碳達峰、碳中和工作”作為明年重點任務(wù)，并提出要抓緊制定2030年前碳排放達峰行動方案，支持有條件的地方率先達峰。

會議還提出，要加快調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)，推動煤炭消費盡早達峰，大力發(fā)展新能源，加快建設(shè)全國用能權(quán)、碳排放權(quán)交易市場，完善能源消費雙控制度。要繼續(xù)打好污染防治攻堅戰(zhàn)，實現(xiàn)減污降碳協(xié)同效應(yīng)。要開展大規(guī)模國土綠化行動，提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力。

“新達峰目標與碳中和愿景，表明對中國當前和今后一個時期，乃至本世紀中葉應(yīng)對氣候變化工作、綠色低碳發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)提出了更高的要求、擘畫了宏偉藍圖、指明了方向和路徑。”中國能源研究會常務(wù)理事、國家應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心研究員李俊峰如是說。

目前直接影響碳減排的核心障礙是煤電排放，這需要通過清潔能源(太陽能、風能、核能)進行替代。

根據(jù)中研普華出版的《2021-2026年中國低碳經(jīng)濟行業(yè)發(fā)展?jié)摿Ψ治黾巴顿Y戰(zhàn)略規(guī)劃咨詢報告》分析顯示：

煤炭消費率先達峰，為非化石能源(可再生能源加核電)或低碳能源(非化石能源加天然氣)的發(fā)展留出空間;工業(yè)部門率先達峰，為其他行業(yè)特別是人民生活水平提高所增加的二氧化碳排放增加留出空間;東部地區(qū)率先達峰，為中西部地區(qū)的發(fā)展留出排放空間。

“十四五”末期中國非化石能源占比要達到20%左右，能源消費總量要控制在55億噸標準煤，二氧化碳排放總量要低于150億噸。

為了推進中國在“十五五”期間實現(xiàn)二氧化碳排放的達峰，“十四五”要重點觀察的是東部沿海地區(qū)經(jīng)濟比較發(fā)達、轉(zhuǎn)型比較領(lǐng)先的城市，要鼓勵其率先實現(xiàn)達峰，而高耗能的行業(yè)，比如鋼鐵、水泥、石化等也要爭取在“十四五”期間實現(xiàn)二氧化碳的達峰。

中國碳達峰和碳中和之路亦有豐富的國際經(jīng)驗可以借鑒。過去近30年，國際上積累了有關(guān)大氣污染物減排、二氧化碳減排、能源低碳發(fā)展的諸多經(jīng)驗，包括政策工具、市場設(shè)計、技術(shù)積累、管理經(jīng)驗等，中國可充分借鑒，利于縮短實現(xiàn)碳中和的進程。

二氧化碳直接轉(zhuǎn)化為噴氣燃料

碳排放中和技術(shù)創(chuàng)新非常關(guān)鍵。根據(jù)英國《自然·通訊》雜志22日發(fā)表的一項化學最新研究，科學家團隊利用便宜的鐵基催化劑可將二氧化碳氣體直接轉(zhuǎn)化為噴氣燃料。這一發(fā)現(xiàn)被認為有相當大的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用潛力，且這些二氧化碳直接捕獲自空氣，并在飛行的燃燒過程中從噴氣燃料中再次釋放，因此具有從整體上實現(xiàn)碳中和的可能性。

科學界普遍認為，全球變暖是人類活動行為造成地球氣候變化的后果，對石油、煤炭、木材等由碳元素構(gòu)成的自然資源耗用得越多，導致地球暖化的元兇——二氧化碳也制造得多，而自然溫室氣體中的二氧化碳，要占到所有溫室氣體的26%。亦因此，生產(chǎn)碳中和燃料(指實現(xiàn)凈碳足跡為零，即增加的溫室氣體量與減少的量相等)和高附加值化學品，對于減緩大氣中二氧化碳的有害影響非常重要。

不過，將二氧化碳選擇性地轉(zhuǎn)化為想要的化學品非常難，這種轉(zhuǎn)化通常需要使用昂貴的催化劑或經(jīng)過多個耗能的反應(yīng)步驟，這些最后都被證明效率不高、成本效益比欠佳。想要超越化石燃料，就要找到一種高效且經(jīng)濟的燃料生產(chǎn)方式。

此次，英國牛津大學研究人員皮特·愛德華、肖天存、姚本鎮(zhèn)及他們的同事，設(shè)計了一種新的鐵基催化劑，可作為直接捕獲大氣中二氧化碳并將其轉(zhuǎn)化為烴類噴氣燃料的廉價方式。這種催化劑由地球上豐富的元素組成，表現(xiàn)出高活性和高選擇性，能最大程度減少高附加值化學品的合成步驟。研究團隊在轉(zhuǎn)化過程中還收集到了石油化工行業(yè)的其他重要原材料，這些原材料目前只能從原油中獲得。

研究團隊總結(jié)道，這種二氧化碳轉(zhuǎn)化催化劑的制備，比之前的許多催化劑更簡單，因此其有望成為產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的候選對象。