7位院士面向全社会直播，碳中和“公开课”

华舆讯 5月30日，中国科学院学部第七届学术年会举行了学术报告会。7位院士登台面向全社会直播，介绍相关领域的最新科研进展，堪称中国规格最高的“公开课”。

碳中和是报告会上最热门的话题，3位院士的报告与碳中和直接相关。去年的第75届联合国大会上，中国“努力争取2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”的宣言引发世界瞩目。此次院士们的介绍则向世界展示了中国降碳计划的更多技术细节。

丁仲礼院士作报告。（图片来自中国科学报）

领衔中国科学院学部重大咨询项目，“中国碳中和框架路线图研究”的丁仲礼院士指出，“碳中和”过程既是挑战又是机遇，其过程将会是经济社会的大转型，将会是一场涉及广泛领域的大变革。谁在技术上走在前面，谁将在未来国际竞争中取得优势。

实现碳中和，必须彻底颠覆现有能源体系

丁仲礼院士指出，碳中和的最重要途径，是用非碳能源替代化石能源发电、制氢，再用电力、氢气替代化石能源应用于居民生活、交通、工业过程、建筑、农业等领域。居民生活、交通、农业等领域使用非碳能源替代问题不大。许多工业过程中使用的碳能源，用电力替代的潜力很大，但需要研发新的技术体系，同时面临市场竞争力的考验。

随后登场的物理化学家包信和院士更详细地介绍了使用绿色能源的许多技术细节。他表示，实现碳中和目标，意味着必须彻底颠覆从工业革命建立起来的，以化石能源为主导的能源体系，重构以非化石能源为主体的世界能源新结构。

包信和院士作报告。（图片来自中国科学报）

包信和院士介绍，为了适应自身的能源禀赋，中国长期以来都在发展煤化工，用煤炭、氧气和水来合成复杂的有机物，产出传统上需要石油制造的化学品。其缺点是需要消耗水，并排放一定的二氧化碳。但如果在这个过程中加入氢气，用高效的催化剂和智慧的化学反应过程，就能对煤进行“精准剪裁”，用更少的水、排放更少的二氧化碳来获得需要的化学产品。

氢气不光能够帮助中国的煤化工，还能用来替代现有的化石燃料，实现能量的储存与集中释放。氢燃料电池技术可以用比内燃机更高的效率释放能量，氢气完全有潜力取代当今的汽油，成为社会运行中，能源的“搬运工”。

包信和院士认为，化学家已经可以做好准备，让氢气替代汽油等液体燃料成为工业运行的“血液”，只是需要大规模的制备“绿氢”。（直播截图）

但这一切必须建立在“绿氢”的基础上。现在世界上每年消耗的氢气在5000万吨左右，其中96%来自化石能源，仅4%来自电解水，而且所用的电也并非全部来自可再生能源。包信和强调，在碳中和背景下，科技创新和资本投入要重点关注水电解，尤其要大力发展可再生能源驱动的大规模水电解，生产更多“绿氢”。

固碳，这些做法很有效

要实现碳中和，一部分“不得不排放”的碳，必须通过生态建设、工程手段进行封存。几位院士分别介绍了一些“负排放”技术，譬如从发电站、炼钢厂的排放中收集二氧化碳，予以封存或是用于工业生产等。不过他们也都提到，生态建设，始终还是成本最低、最有效的固碳手段。

丁仲礼院士在报告中提到，中国的青藏高原目前已经实现了碳中和：不同的计算方法算出的当地生态系统碳汇有所不同，但都远大于当地的人为碳排放。不光目前已经实现了碳中和，当地进一步增加碳汇的潜力也极大。除了可以利用水能、太阳能替代减排，还可以通过退化草地恢复、宜林植林、退牧还湿的手段进一步固碳。因此，青藏高原应该成为中国实现碳中和的一个“示范区”。

青藏高原已经实现碳中和，丁仲礼院士认为，青藏高原应该成为中国碳中和的“示范区”。（直播截图）

他特别指出，中国目前的陆地生态系统，能够消纳的二氧化碳还只占中国人为排放的二氧化碳中的一小部分。但可以看到，此前中国各类生态恢复、建设工程已经产生了可观的固碳效果。中国的陆地碳汇中，约56%是来自于六大生态工程建设相关的区域。

这六大生态建设工程是：天然林资源保护工程、退耕还林工程、防沙治沙工程、“三北”和长江中下游等重点防护林建设工程、野生动植物保护及自然保护区建设工程、重点地区速生丰产用材林基地建设工程。这些工程的历史有些甚至可以追溯到上世纪，在多年的积累之后，它们正发挥着越来越重要的作用。

国际责任如何分配？

早在1992年，《联合国气候变化框架公约》就已经确立了“共同但有区别”的责任原则，发达国家由于历史排放需要承担更多的责任。丁仲礼院士率先提出以人均历史排放基础分配碳排放权的中国方案。不过在具体执行层面，由于一些国家在政策上的反复，始终没能形成国际共识。

丁仲礼院士指出，从不同国家的经验来看，先发的工业国家如美、英、法在上世纪70-80年代分别达到了自身人均碳排放的历史高峰，然后进入了一个“平台期”，约在本世纪初开始下降。中国自2000年前后人均碳排放快速增长，2010年左右人均碳排放进入“平台期”。因此要在2060年，与先发工业国前后脚达到“碳中和”，意味着中国要用先发工业国一半的时间走完相同的进程，是一个极有担当的决策。

从能源消费角度论，“支”（即排放）相对容易计量；“收”（即固碳）由于类型多样，过程复杂，很难精确计量，尤其是“人为努力”下的固碳增量不易确定。由此，中国应尽早建立系统的监测、计算、报告、检核的标准体系，保证话语权在我。

焦念志院士作报告。（图片来自中国科学报）

同场进行报告的生物海洋学家，焦念志院士，就提到了一个相对冷门的固碳技术路线。他指出，农业的进步使得人们使用了越来越多的化肥，这些化肥经过雨水的冲刷随着河流流入大海，使得海水富营养化。海水的富营养化会导致微生物“呼吸”出更多的二氧化碳。也就是说，只要减少化肥使用，就能减少碳排放。

同时，焦念志院士还提出了一个“海洋负排放”一揽子方案：向海洋人工投放硅酸盐矿物，这有助于促进碳酸盐沉积；投放硅，有利于硅藻生长，帮助固碳；投放铁，可以帮助形成黄铁矿，避免形成硫化氢气体。

焦念志院士提出的“综合负排放一揽子方案”。（直播截图）

这部分报告也引来了当天报告会中，最热烈的互动讨论，台下多位院士起身咨询技术细节。陈发虎院士提问，按照这个方案，在海洋中完成的固碳工作，能否被国际社会所认可，成为中国的碳汇？

对此，焦念志坦言，目前还没有。中国科学家已经领衔组织了“海洋负排放”国际大科学计划，就是希望通过国际合作，将这种固碳的方法、技术上升为国际标准。“目前我们还不能用海洋碳汇去做交易，但我希望中国人能起这个头”。