面对“碳中和”这关乎人类命运的挑战 我们如何达到“零”的目标？顶尖科学家们有话说

图说：2023上海国际碳中和技术、产品与成果博览会·科学论坛 采访对象供图（下同）

“留给地球上我们的时间不多了！”

这句原本用来调侃足球的解说词，套用到“碳中和”上，竟出奇地不违和。为减缓气候变化，解决气候危机，中国做出承诺：“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”

“碳达峰、碳中和”目标雄心勃勃，又难度极大。这又一次需要科学家们携起手来，不断构建和完善碳中和相关研究体系。在11日由世界顶尖科学家协会（WLA）发起的2023上海国际碳中和技术、产品与成果博览会·科学论坛上，来自全球的最强大脑们带来了顶尖科学方案。

　　 关乎未来发展的挑战

从2020年的第75届联合国大会起，“碳中和”从一个大众陌生的专业词语变成高频热词。

碳中和指的是二氧化碳净零排放——通过使用可再生能源、可回收材料、提高能源效率，以及植树造林、碳捕捉等方式，来将自身碳排放“吸收”，实现正负抵消，达到相对 “零排放”。

为什么要搞碳中和？答案不言而喻：我们已经生活在了一个气候环境日益严峻，极端天气灾害愈发频繁的世界。“坏天气”所带来的包括农作物减产在内的复杂连锁反应，正在引发越来越严重的社会问题。

图说：杜祥琬院士指出，中国已进入高排放国家行列

中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院名誉院长杜祥琬认为，积极应对气候变化已经成为全球共识。而以碳达峰、碳中和来驱动我国实现技术创新和发展转型，是生态环境高水平保护的必然要求，也是缩小和主要发达国家发展水平差距的历史机遇。

他也直言不讳：“我国碳达峰、碳中和面临减排幅度大、转型任务重、时间窗口紧等诸多困难和挑战。”他进一步解释，中国已经进入高排放国家行列，并且存在产业结构“偏重”、能源结构“偏煤”、综合效率“偏低”的现实。

杜祥琬指出，“碳达峰是经济增长和碳排放脱钩的拐点”。早点迎来碳达峰，人们也能迎来二氧化碳逐渐减少的好转局面。这一征程中，科学技术的突破与发展又将为人类命运奋力一战。

　　 新技术带来“科学方案”

2018年埃尼前沿能源奖得主，中国科学院北京纳米能源与系统研究所创始所长、首席科学家王中林坦言，人们通过燃煤产能，可消耗燃料后释放的热量，排放到环境中后会使气候变暖，并且这部分能源也无法重复利用，这就产生了更多的“熵”。

图说：2018年埃尼前沿能源奖得主王中林

怎么满足新时代的能源需求？未来的能源在哪里？王中林带领着团队把目光投向了占据地球70%面积的海洋。这是一个“从零到一”的艰难探索，海洋的能量是巨大的，包括潮汐能、波浪能等等，但是收集到的海洋能非常有限——海洋的能源频率低、分布广、环境恶劣，很不稳定，提供的能量显然无法与煤炭、石油这样可以集中供能的高质量能源相比。

十多年前，王中林团队在做微纳能源研究时，发现了摩擦起电效应可以做驱动力，将机械能转为电能，如今微纳能源已变成了热点研究领域；他还曾提出“自驱动系统”的概念：利用环境里边的震动能、风能等微纳能源，保证仪器可持续地运转——这些想法都被用到了追寻“蓝色能源梦”中。

团队研发了一种摩擦电纳米发电机（TENG），并在去年于温州近海开展了实验。他当场算了一笔账，在蓝色海洋能源构想下，每立方米海水平均产生12.4瓦电力，北京那么大小的海域，能提供中国20%的耗电量。“这是假设水深1米，那如果我们把它变成3米，又会是什么结果呢？”他为大家留下想象空间。

两年前全职加盟上海理工大学的2020年中华人民共和国国际科学技术合作奖得主藤岛昭晒出了一张自己与中国国家大剧院的合影。原来，中国国家大剧院使用了光催化自洁玻璃，透明的催化剂涂层能让表面保持清洁且不积累雾气——而这，得益自基于“本多-藤岛效应”而生的太阳能光催化技术。

“我们发现，二氧化钛在吸收太阳光或照明光源等可见光后，会具有很强的氧化性和亲水性，在此基础上开发的二氧化钛透明膜，经紫外光照射后，表明具有灭菌、除臭和防污自洁的作用。”他介绍。更令人欣喜的是，藤岛昭教授所开创的光催化技术用于人工光合作用、肿瘤的快速消除以及绿色有机合成正在如火如荼地开展着……

　　 三个“大力推动”的科学倡议

事实上，减少温室气体排放，缓解全球变暖，是一个持续很久的国际议题。从最初的《联合国气候变化框架公约》到《京都议定书》，再到著名的《巴黎协定》，关于减排的国际协议已然不少。

在2023上海国际碳中和博览会·科学论坛上，科学家们又一次联手发起了《科学促进碳中和上海倡议》。《倡议》提出：大力推动碳中和前沿科学和关键技术突破，大力推动碳中和协作网络与交流平台建设，大力推动碳中和科技领域高水平人才培养。

图说：《科学促进碳中和上海倡议》发布

中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院院长黄震提到了三个关键词：政策主导、科研驱动、市场支撑。“颠覆性技术的发展，会在能源转型及碳中和过程中，扮演非常重要的角色。”黄震称，可再生能源将从替补的角色变为能源系统的主角。

他同时指出，必须建立并改善低碳技术的评估和交易系统，以推动能源转型的进程。“我参观了碳博会，有些技术很好，但成本高，推广起来并不容易，但我对企业说‘放心’。”黄震笑着解释，可再生能源的成本在逐步下降，而伴随着“绿色溢价”被引入市场，低碳技术在成本上的优势会逐步放大。

“碳中和能源转型不仅仅是技术或者能源问题，而是一个全球性的系统问题，需要基于政策、技术和市场等因素进行科学规划。”黄震表示。

新民晚报记者 郜阳