低碳技術的案例
丁仲禮院士：發展CCUS全產業鏈技術是穩健推進中國綠色低碳發展的重要一環
來自全球10多個國家的能源界、科技界近600位政府官員、企業高管、專家學者與會，交流探討CCUS（二氧化碳捕集、利用與封存）技術創新和產業發展路徑，政、產、學、研四方合力推動CCUS產業體系做大做強，聯手促進全球能源綠色低碳轉型。
CCUS作為革命性的綠色低碳技術，將生產過程中排放的二氧化碳捕集后加以利用，可用于地下驅油、生產化工原料等，實現二氧化碳排放變廢為寶。將二氧化碳大量封存地下可以緩解氣候變化。
CCUS是國際公認的三大減碳途徑之一，能夠實現大規?；茉戳闩欧爬?，CCUS也是實現碳達峰碳中和的兜底技術，在碳達峰碳中和進程中具有不可替代的重要作用。據國際能源署預測，全球利用CCUS減碳將在2030年、2035年、2050年分別達16億噸、40億噸和76億噸，分別占2020年全球碳排放總量的4.7%、11.8%和22.4%。
中國科學院院士丁仲禮指出，我國能源活動碳排放約占全國碳排放總量的77%，能源發展轉型任務更加緊迫，必須直面碳減排這個“硬骨頭”。發展CCUS全產業鏈技術，是穩健推進我國綠色低碳發展的重要一環。
CCUS產業技術發展是一個多層次、跨行業的系統工程。不同地區全產業鏈技術水平仍有較大差距，產業化發展成本依然較高。中國石油集團董事長、中國工程院院士戴厚良提出，大家要攜手同行，以工程思維合力推進，加快形成CCUS產業化規?；洕?，為此，他提出，合力破解CCUS科學技術難題、合力推進CCUS全產業鏈示范工程、合力構建CCUS高質量發展良好環境。
生態環境部、自然資源部有關領導出席活動時也表示將積極為CCUS產業發展創造有利的政策環境。
展開 專訪云勤科技：以電子紙結合低碳智慧物聯網技術，推動醫療領域智慧變革
王萌指出，電子墨水屏對于為患者打造沒有光污染的舒適安靜的環境有著技術上的優勢。原因在于電子紙產品擁有不自發光健康護眼，提供無光污染環境的優點，同時硬件穩定適合各類工業、專業領域，而且壽命長維護簡便，雙穩態畫面持續顯示不耗電，低碳環保。
以差異化低碳物聯技術賦能智慧醫療升級
《中國智慧醫療2021十大發展趨勢》顯示，2015-2019年，中國智慧醫療年均復合增長率28.3%，按當前的增速保守估計，2025年中國智慧醫療市場規模將突破5000億元大關。
在大數據、移動設備的普及，資本和政策的雙重支持下，可以預見將會有越來越多的高新技術公司入局，逐步成為一個紅海市場。王萌認為云勤科技能夠在行業立足，其中一個重要原因便是在醫療IT信息化上投入得早與多，同時也有相關的專業背景，“我們在新技術上的投入與嘗試下了不少功夫，最終的目標是運用低碳物聯網技術適應醫療行業的智慧醫院建設需求?！?談及云勤科技采用的電子墨水屏產品的細分領域，王萌表示從整個市場來看，電子紙技術相關產品的曝光度仍然不足夠，參與者偏少，而從智慧醫院建設的領域來看，電子紙技術的運用更少，因此市場機會反而更多。云勤科技利用自身研發的信息技術平臺結合電子墨水屏的智慧醫療、智慧醫院建設解決方案，能夠走技術差異化路線滿足和提升不同客戶的需求。
在未來的規劃上，王萌表示云勤科技仍然會深耕公司在醫療領域的技術與產品業務，將會結合電子紙產品在醫院相關產業打造全場景的服務。通過對相對復雜的各類醫療場景的賦能，不斷把產品打磨至成熟，提升自身軟硬件服務的能力，這樣才能有欣欣逐漸把產品與技術能力應用到其他行業上面。
展開 EDF采用Ansys多物理場解決方案率先推出低碳發電技術
數字化轉型顯著提高能效，將核電站的使用壽命延長40年以上
EDF集團（EDF）通過與Ansys合作推進數字化轉型，研發安全、可靠、低成本的低碳發電技術。通過達成一項新的多年合作協議，EDF將使用Ansys解決方案來設計先進的核電站，并且實現前所未有的能效。
采用Ansys多物理場解決方案推進數字化轉型，EDF將促進高級核電站儀表和控制的研發，與傳統的物理原型設計和測試方法相比，其速度更快、成本更低。
在達成上述合作協議前，Ansys已支持了由EDF牽頭的法國ConnexITy數字研發項目，該項目旨在改進工藝，優化核設施的性能，并將其使用壽命延長40年以上。自2017年起，Ansys一直是ConnexITy項目的重要技術合作伙伴，幫助其為新一代核電站設計出高級控制室。此外，該項目還利用ANSYS Twin Builder?方案打造核電站渦輪發電機的數字孿生體，實現預測性維護并降低維修費用。
EDF項目經理Levesque Benoit表示：“與Ansys合作設計領先的核電站，能加速推進可再生能源的發展，實現杰出的能源效率和客戶可及性。通過對我們的制造工藝進行數字化轉型，我們可以在完全遵守嚴格的國際監管標準的同時，最大限度地減少排放，降低維護成本，并盡可能擴大我們在發電市場的份額?！?Ansys副總裁兼總經理Eric Bantegnie指出：“EDF是全球低碳發電領域的領導者。數字化轉型將幫助EDF迎來一個清潔、低成本且先進的低碳發電站新時代，其使用壽命能超過40年。
展開 DfAM專欄 | 數字化制造的技術引擎，3D打印是否低碳？
隨著國家戰略出臺，碳中和的關鍵技術路線圖也漸漸清晰，主流觀點有
六大路線
：源頭減量、能源替代、節能提效、能源回收利用、工藝改造和碳捕捉。增材制造一直被認為是制造業數字化轉型的關鍵技術，那么3D打印技術能否成為應對氣候變化、碳中和大戰略數字化轉型的關鍵支撐技術呢？
圖表 1：AGC Glass Europe碳足跡評估概念圖
02
當下3D打印技術的碳足跡
現在的3D打印是低碳環保的技術么？答案恐怕是不確定的。
近期世界上一些研究機構基于公認比較科學的碳足跡計算方法：生命周期評估法（LCA法），考慮產品或服務在生命周期內所有輸入或輸出數據得出總的碳排放量來評估3D打印技術對工業產品的影響。
2020年，卡達爾基金會贊助了一項關于建筑混凝土3D打印應用對環境的影響的研究[1]，項目考慮了四種不同的施工情景：
傳統施工
鋼筋混凝土的3D打印施工
無鋼筋的混凝土3D打印施工
替代混凝土的混合物3D打印施工。
這研究的環境影響類別包括全球變暖潛能值（GWP）、酸化潛能值（AP）、富營養化潛能值（EP）、煙霧形成潛能值（SFP）和化石燃料耗損（FFD）。
展開 
CCUS技術對我國電力行業低碳轉型的意義與挑戰
3 CCUS技術發展現狀
3.1 CCUS技術示范項目
火電作為電力行業的主要碳排放源，繼續通過提高能源效率的方式來降低碳排放的潛力較小，采用零碳能源來替代火電的方式可以有效降低碳排放強度，但是由于太陽能、風電等零碳能源出力不穩定等因素，很難替代全部火電機組。因此，未來要實現電力行業碳中和目標，含碳能源實現零碳排放是必要的，而CCUS 是化石能源低碳利用的唯一技術選擇，它與碳中性能源耦合的負排放技術是實現電力行業碳中和目標的技術保障[21]。
在過去的20年間，我國已建成約30個CCUS示范項目，捕集能力超過300 萬t/a，封存約200萬t/a，初步形成了系統的CCUS技術體系。目前，我國主要的CCUS示范項目如表1所示。
表1 我國主要CCUS示范項目Tab.1 Major CCUS demonstration projects in China
3.2 主流碳捕集技術
目前，主流碳捕集技術包括燃燒后捕集、燃燒前捕集以及富氧燃燒技術。燃燒后捕集是指直接從電廠鍋爐排放的煙氣中對CO2進行分離捕集的技術，可采用的CO2分離技術包括物理吸收、化學吸收以及膜分離等[22]。燃燒后捕集技術的優點是工藝成熟、原理簡單、系統獨立靈活，可以很好地兼容已經建成的燃煤電廠。其缺點是煙氣的CO2體積分數在15%以下，捕集過程能耗較高。采用燃燒后捕集技術的燃煤電廠效率通常會下降9～15個百分點[23]，且捕集成本較高。
燃燒前捕集是指在含碳化石燃料燃燒前先通過氣化和重整等過程將其轉化為以CO 和H2為主的混合氣，再通過變換反應將CO轉化為CO2，使CO2的濃度提高，然后通過相應的分離技術將富集后的CO2分離和捕集出來。
展開 低碳技術與再生材料之應用與發展
低碳材料的相關范疇橫跨了原材料、生產制程、產品應用與使用后廢棄的整個材料生命周期。在原料部分，原料性質須具備可再生屬性，有一定的碳匯集性能，是一種天然、可再生的資源，能夠被多次循環利用……符合以上定義的材料均可以稱為低碳材料。節能與法規是當今低碳循環材料市場發展的主要驅動力。因應國際上低碳與循環經濟的發展訴求，各國政府為達凈零碳排目標，也積極制定相關法規與獎勵措施等。
在循環經濟的目標下，產業所開發的產品在設計前緣就會考慮到如何進行回收再利用。也會讓生產過程符合聯合國的可持續發展的目標。凈零碳排的制造業趨勢已促使許多國際品牌大廠積極進行減碳?；谄放苾r值與企業責任，許多指標性終端產品制造廠商企業在幾年前都已經宣示了采用回收或再生材料的達成時程。例如：可口可樂及百事可樂訂定到2030年將采100%可回收包裝、麥當勞于2025年將回收所有使用過的包裝垃圾、宜家家居(IKEA)將于2030年全面采用可回收或再生材料。
在凈零碳排與循環經濟的目標帶動下，再生材料也將成為未來的使用材料主流，這也促使石化業者與塑料生產廠商投入了循環經濟課題，加速研發再生原料、導入熱裂解技術、化學性或物理性的裂解與聚合技術等，賦予廢塑料新價值等。國際大廠包括德國巴斯夫(BASF)、德國科思創(Covestro)、賽拉尼斯(Celanese)等，都與供應鏈伙伴攜手合作，積極布局回收再生料的開發與市場推廣。
循環經濟已成為目前產業界發展的最新指導原則。塑料制品因熱塑性材料的可回收再利用的可持續性發展特性，而使其更加受到關注。目前國際上許多具指標性領導地位的塑料制造廠商均已投入推動循環經濟的行列，成為主要的創新力量。各大料商都在積極開發對應的PIR/PCR塑料或是生質性塑料以對標產業界的需求。
展開 專家講堂│“雙碳”目標約束下煉化產業轉型發展思考
1.4 “雙碳”目標對技術創新提出了更高要求，技術創新驅動力需進一步增強
技術進步和創新是實現“雙碳”目標的關鍵驅動力和必然選擇。近年來，圍繞低碳轉型和綠色發展，煉化產業領域的低碳技術研發和推廣應用力度不斷加大。這些低碳技術可分為降碳、零碳和負碳3大類。降碳技術主要包括能源系統的優化技術、數字化和智能化技術、高選擇性和低能耗加工技術等，旨在提高能源利用效率，降低加工過程碳排放。零碳技術主要包括低碳燃料和原料替代技術、綠氫技術、綠電蒸汽裂解技術、生物燃料生產技術等，旨在減少化石能源使用，加大綠氫、綠電在原料、燃料方面的利用。負碳技術主要包括碳捕集、封存，及CO2資源化技術、碳匯技術等。
減少生產過程及終端CO2的排放量，需要按照技術進展及成本高低，按照達峰期、降碳期和脫碳期進行有序實施。有關研究表明，如果延續當前政策、投資和碳減排目標，現有低碳、脫碳技術無法支撐我國實現“雙碳”目標，亟需加快低碳技術創新驅動力，實現包括原子經濟反應催化體系、綠氫煉化、高效低碳分離、過程強化、全廠能源管理、二氧化碳資源化利用、生物質原料利用等關鍵核心以及革命性先進技術的創新突破和推廣與應用。
國外石油公司低碳轉型趨勢
2.1 實施戰略轉型，剝離高碳排資產，發展可再生能源
國際上，殼牌公司、英國石油（BP）公司、道達爾公司、挪威國家石油公司等均已確立了2050年實現碳中和的目標，圍繞提高能源利用效率、開發高效清潔產品、開展低碳能源技術研發等，相繼制訂了戰略轉型計劃。
展開 熱泵在碳中和中的作用與意義
圖1?3 能源鏈條轉換圖
從技術路線角度來看，熱泵是用熱領域，尤其是中低溫用熱實現零碳的最好技術路徑。碳排放分為直接碳排放與間接碳排放，使用熱泵代替化石燃料，直接碳排放量就變為零，僅需考慮間接碳排放。圖1-4從碳減排與碳吸收兩個角度出發，納入供給側、需求側分析，對已有的低碳技術進行了歸納。供給側減排方面的地熱供熱、需求側減排方面的工業節能中的余熱余壓回收、建筑使用過程當中的暖通空調及熱水系統節能，這些技術路線上熱泵裝置均能充分發揮自身特點，為路線的實現提供有效工具。如中深層地源熱泵可利用地熱能供熱；高溫熱泵十分適用于工業余熱的回收利用，回收的熱量既可以用于工藝過程，也可以用于供熱，推動工業體系的低碳化；而建筑暖通空調、衛生熱水供應方面，各類熱泵供暖裝置和熱泵熱水器已有大量的應用，尤其是清潔取暖的政策發布以來，空氣源熱泵在北方集中供暖應用迅速推廣開來。
圖1?4 低碳技術盤點
從能源革命角度來看，熱泵契合能源轉換鏈條的革命性變化，符合終端用能電氣化發展的需求；從能量利用角度來看，熱能是我國終端能耗的主要形式，而使用熱泵提供中低溫熱能是最優方式；從技術路線角度，熱泵能夠為供給側減排方面的地熱發電/供熱、需求側減排中建筑、工業、農業、交通等領域的中低溫熱能生產提供工具。因此，為推進我國碳中和目標順利達成，大力推廣熱泵技術是必由之路。
地源熱泵
地源熱泵技術，是一種利用淺層地熱能源的低品位熱源既可供熱又可制冷的高效節能的空調技術，實現對建筑物供暖、制冷、熱水三聯供系統的能源供給，是目前淺層地熱能最主要的開發利用方式。地源熱泵主要分為地埋管熱泵、地下水熱泵和地表水源熱泵 。
展開 BP走綠色路線 但仍不急于開發電動車充電站
我們支持有確定性的相關政策，支持在此類低碳技術方面的投資。世界需要更多能源，我們需要在2040年前將排放量減少50%?！盉P首席執行官Bob Dudley表示，為了減少能源消耗，我們需要一個碳排放解決方案。給碳排放定價，就能激勵每個人減少能源消耗。
Emery稱，“我們在澳大利亞的零售業務已經成功一段時間了。電動車對我們來說是個可滲透的市場，然而澳大利亞對電動車沒有任何激勵措施或補貼。” BP的立場與其競爭對手加德士石油公司（Caltex）類似，后者認為電動車在汽車行業是不可避免的趨勢，但也沒有整合電動車技術的短期計劃。
除了加油站和可再生能源，BP仍然認為石油和天然氣在澳大利亞仍有光明的前景。Emery表示，BP的上游油氣業務目前主要集中在西澳大利亞，并補充稱，“我們正在布勞斯盆地尋找開發的機會。”
來源：蓋世汽車網
展開 綠色混凝土：低碳而不低調
萬科建筑研究中心作為國內綠色建筑先鋒企業，積極與國內外研究者合作探索綠色混凝土的研究和產業化應用技術，數年來，與江蘇省建筑科學研究院合作嘗試了高性能混凝土的應用，與暨南大學合作將人工砂應用到混凝土預制構件生產中，與加拿大研究機構共同探索將二氧化碳固結養護技術引入國內，未來我們還會對如微生物固結技術等更多先進的低碳環保技術進行探索，為未來人居提供更環保、更健康的建筑材料。
碳中和時代，我們需要什么技術來減少碳排放？
結論
開發一系列現有低碳技術的環境和經濟案例是公認的。創新可以在所討論的所有減緩領域將新技術推向市場，從而實現更雄心勃勃的脫碳途徑。這取決于世界各國政府的果斷政策，以釋放現有技術和新技術的全部潛力，以實現向全球凈零排放的迫切需要的過渡。
文章來源：碳中和技術實戰
研究人員3D打印多晶格結構，強度提高7倍
倫敦帝國理工學院的博士詳細闡述了將該工藝與多材料3D打印機相結合的潛力:“這種元晶方法可以與多材料3D打印的最新進展相結合，開辟了一個新的前沿研究開發新型先進材料，這種材料重量輕，機械強度高，有望推進未來的低碳技術?！?來源：3ders
哈工大邵路團隊在高效溫室氣體捕集分離膜及納米復合界面評價方向取得突破
膜分離技術是一種能夠實現高效CO2捕集分離的新型低碳技術。聚合物分離膜具有成本低，加工型號等優點，但氣體滲透性能與選擇性之間存在此消彼長的制約關系，即Robeson’s upper bound。然而隨著工業迅速發展，降低碳排放的需求日益倍增，傳統的聚合物分離膜性能逐漸落后。具有超高比表面積，高度規整次納米級孔道結構的金屬有機框架材料（MOFs）的出現為分離膜材料提供了新的機遇。但純的MOF膜合成過程復雜，加工難度大，難以大規模應用，因此催生了MOFs為納米填料的復合分離膜，這種納米復合膜結合了聚合物的優良加工性和MOFs高效的氣體篩分能力，極大地提高了聚合物膜的分離潛力，豐富了分離膜的材料選擇。
日前，哈爾濱工業大學化工與化學學院教授、城市水資源與水環境國家重點實驗室成員邵路團隊基于UiO-66型MOF的合成后表面官能化，制備了具有帶有反應性烯丙基的UiO-66-MA納米顆粒，并將其與帶有雙鍵的PEO大分子單體共混，通過紫外引發自由基交聯得到了具有良好界面結合性能和高效CO2分離能力的納米復合膜。
圖a為納米復合膜的制備過程，圖b為UiO-66-NH2，UiO-66-MA的拓撲結構，圖c為復合膜的3D結構示意
UiO-66-MA與PEO交聯網絡之間的共價連接極大地改善了UiO-66-MA的分散性，促進了CO2在膜內的傳輸。同時良好的界面結合可以避免非選擇性孔洞等缺陷的形成，不會影響復合膜的氣體選擇性。該納米復合膜的CO2滲透通量最高可達1439 Barrer，超越了upperbound及眾多PEO基的CO2分離膜。
展開 2024年電化學、可再生能源與綠色發展國際會議(ICERGD2024)
重要信息
會議官網：http://www.cergd.com
會議地點：青島
接受/拒稿通知：投稿后1周內
收錄檢索：EI Compendex，Scopus,CPCI,CNKI
征稿主題
電極材料的創新
鋰電池技術進展
燃料電池應用探索
電化學儲能研究
電解水技術的突破
太陽能電池的研究與發展
增強的電催化性能
電化學傳感技術
超級電容器的發展
離子液體應用
電解質的設計與合成
光電化學研究
電化學腐蝕保護
一種新的電化學合成方法
生物電化學前沿
電化學環境治理
電化學界面科學
納米電化學技術
能量轉換和儲存
電化學動力學
光伏技術創新
風能利用優化
水電發展前景
生物質能應用
地熱能研究
綠色能源轉型
低碳技術探索
氫能產業發展
提高能源效率
清潔能源推廣
節能技術創新
碳捕獲和儲存
綠色建筑實踐
綠色交通發展
廢棄物資源化利用
循環經濟研究
生態城市建設
綠色農業探索
森林碳匯研究
環保材料的研發
能源互聯網建設
能源政策分析
清潔生產實踐
綠色供應鏈管理
可持續建筑技術
綠色金融產品
節能建筑設計
清潔能源政策
儲能技術
新能源汽車的發展
綠色制造技術
能源消耗模式
低碳城市規劃
綠色金融創新
能源互聯網安全
碳市場建設研究
能源的高效利用
綠色建筑標準
綠色能源投資
清潔生產模式
投稿說明
1.本會議官方語言為英語，投稿者務必用英語撰寫論文。需要翻譯服務請聯系大會負責人許老師
2.稿件應為原創作品，未在國內外刊物上發表過, 不接受一稿多投。 作者可通過Turnitin查詢系統查重。
展開 中國實現碳中和的支撐技術與路徑
生物質能技術相對成熟，但廢棄物生物質總量偏低，而生物質能源作物的大規模發展又可能帶來占用土地資源、增加水資源壓力等生態風險。
由于未來零碳新能源的分布式特性，儲能系統、電網及電源結構將會發生根本性的變革。著眼于2060年碳中和愿景，氫儲能、氨儲能、電化學儲能三種儲能方式被認為是未來需要持續發展的技術。不同儲能方式在儲能時長、儲能效率、儲能規模上各有所長。對短期與低容量輸電來說，電池儲能系統是最快與方便的辦法， 但是如果要長期儲電或是大規模應用，氨氣儲能系統可能更有效。電網的調度模式和能力將極大程度地影響能源的利用效率，催生了電網智能化調度、智慧能源服務、電網智能控制的出現。電網系統需要從傳統聚焦穩 定性、可靠性、堅強性的集中性網絡，向更加智能、靈活的分布式網絡進化。
（三） 低碳、零碳終端用能技術
實現碳中和不僅需要能源來源的低碳化，也需要終端使用側做出脫碳努力。低碳、零碳的終端用能技術分為五大類：節能、電氣化、燃料替代、產品替代與工藝再造，以及碳循環經濟。
節能技術幾乎適用于所有終端用能部門，這類技術可以通過提高能效、調整結構和轉變生活方式，在保證人們生活水平的前提下實現脫碳。根據國際能源署的估算，建筑行業可以通過高效烹飪、高效供冷供熱技 術、低碳設計等方法對全球能源效率提升做出超過40%的貢獻（國際能源署，2019）。交通部門的節能主要包括傳統燃油載運工具的降碳技術、運輸結構的優化調整、運輸裝備和基礎設施用能清潔化等。工業生產過程中節能技術涉及范圍較廣，相關技術繁多，總體上是通過實現換熱流程優化、設備效率提升、數字化轉型來提高系統能源效率。
電氣化是實現碳中和的重要推動力，是配合低碳或零碳能源供應實現能源系統碳中和的重要工具。
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