利用光化學(xué)轉(zhuǎn)化二氧化碳生產(chǎn)清潔能源
'說起太陽能,大家公認(rèn)的利用方式就是光伏發(fā)電。實(shí)際上我國一直忽略了太陽能利用的另外一個(gè)重要方向,那就是利用催化劑將二氧化碳(CO2)還原轉(zhuǎn)化為燃料或其他有用的化學(xué)品。'3月12日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所催化劑除國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、中國科學(xué)院院士李燦在接受記者專訪時(shí)表示,光化學(xué)轉(zhuǎn)化二氧化碳是真正清潔又低碳的能源利用方式,目前歐美日都非常重視這一方向,但我國支持力度不夠,將來很可能受制于人。
近年來,我國已經(jīng)給予了光伏發(fā)電足夠的重視,工業(yè)化生產(chǎn)方面也取得較大進(jìn)展。但是發(fā)電成本和并網(wǎng)問題一直是開啟國內(nèi)市場的障礙。國家能源局原局長張國寶介紹,我國光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)是1.15元,遠(yuǎn)高于水電、火電、核電,甚至與風(fēng)電相比,價(jià)格都是高的。
'但是,我提出的用化學(xué)方法將太陽能儲(chǔ)存為化學(xué)能,使用的光能和二氧化碳都是零成本,且資源充足,工業(yè)化以后成本一定能夠和化石能源的燃料相抗衡。'李燦說。
太陽能化學(xué)轉(zhuǎn)化二氧化碳不僅是利用和儲(chǔ)存太陽能的理想途徑,還可以為我國的二氧化碳減排作出革命性的貢獻(xiàn)。
國務(wù)院參事、中國科學(xué)院可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究組組長、首席科學(xué)家牛文元日前曾對(duì)媒體表示,現(xiàn)在每年全球排放出的二氧化碳大約是300億噸,其中有一半可以被森林或者海洋所固定,而另外一半直接排到大氣當(dāng)中。據(jù)記者了解,為兌現(xiàn)中國對(duì)國際社會(huì)做出的二氧化碳減排承諾,我國不僅在節(jié)約化石能源消耗上下狠功夫,同時(shí)還在積極發(fā)展二氧化碳綜合利用。
'現(xiàn)在好多利用二氧化碳的方法都是治標(biāo)不治本。'李燦說,'比如將二氧化碳捕集,深埋到地下,二氧化碳實(shí)際上并沒有減少,而且遇到地震還會(huì)非常危險(xiǎn);再比如利用二氧化碳生產(chǎn)聚合物等化學(xué)品,消耗量太小,相對(duì)于二氧化碳的排放量來說是九牛一毛;也有人提出來二氧化碳可以用氫還原,但是氫從哪里來,還是要靠化石能源。這些都不能從根本上解決二氧化碳的排放問題。但是光化學(xué)轉(zhuǎn)化二氧化碳一旦產(chǎn)業(yè)化,理論上可以把二氧化碳全部轉(zhuǎn)化掉。'
李燦告訴記者,目前日本、美國和歐洲都在加大這一方向的集中研發(fā)投入。日本在這一領(lǐng)域整體處于領(lǐng)先地位,從上世紀(jì)七八十年代至今,已經(jīng)組織了很多企業(yè)投入該領(lǐng)域,現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)已經(jīng)卓有成效,目標(biāo)是產(chǎn)業(yè)化。目前日本轉(zhuǎn)化得最好的是天然氣,還有少量的甲醇、乙醇。
美國從本世紀(jì)初重新重視該領(lǐng)域,最近又啟動(dòng)了人工光合作用聯(lián)合研究中心(JCAP),由加州理工、加州大學(xué)伯克利和勞倫斯國家實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合組織多個(gè)領(lǐng)域的一流科學(xué)家,專門攻關(guān)利用太陽能轉(zhuǎn)化二氧化碳這一科技難題。德國、英國、瑞典和瑞士等歐洲國家也非常重視該領(lǐng)域的研究,在光—化學(xué)轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)理論研究方面走在了國際前沿。'我國目前只有中科院和幾所大學(xué)有零散的力量在做這方面研究。由于還未得到國家重視,也沒有強(qiáng)有力的科研經(jīng)費(fèi)支持。'李燦說。
李燦呼吁從國家層面進(jìn)行戰(zhàn)略部署,設(shè)立科技部重大專項(xiàng),引導(dǎo)基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和產(chǎn)業(yè)化隊(duì)伍聯(lián)合進(jìn)行攻關(guān)。
'實(shí)際上,在可見光區(qū)的光催化效率方面,目前我國與日本的差距不大,尚有創(chuàng)新發(fā)展的機(jī)會(huì)。如果現(xiàn)在不重視,將來一旦人家掌握了,我們就會(huì)變得很被動(dòng)。這還不像一般的化工技術(shù),可以通過轉(zhuǎn)讓買過來,它關(guān)系到國家未來的能源戰(zhàn)略。希望我國在這一前沿領(lǐng)域能夠不失時(shí)機(jī),未來真正實(shí)現(xiàn)低碳和無碳發(fā)展。'李燦說。
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