大咖论道

文章

何鸣元：《绿色碳科学大有可为》

来源： 名家讲堂 日期：2026-09-21 点击：828 属于：大咖观点

作者：何鸣元（中国科学院院士，华东师范大学化学与分子工程学院教授）

绿色碳科学这个概念最早是由孙予罕教授、韩布兴教授和我本人共同提出的，在2010年第15届全国催化学术会议上以大会报告的形式展现，并在一篇学术论文中进行了总结。碳是生命、社会和工业的关键元素。碳能源对人类社会可预见的未来极为重要，对我国的能源战略也尤为重要。我们应当意识到，适当存在的二氧化碳和温室效应对地球上的生命是必要的。因此，平衡和再循环是关于二氧化碳和温室效应的关键因素。碳、氢、氧是构成碳能源的三大化学元素。碳能利用和碳平衡的实现是基于氧化还原的化学原理。
因此，作为一种自然规律，等级性是碳能源的一个特征。在氢、碳、氧的三元化学组成中，如果以碳能量为衡量标准，可以将不同的碳资源从碳氢化合物到碳氧化合物排列为：天然气、石油、煤炭、生物质和二氧化碳。绿色可持续化学已被证明在解决世界能源的三元制约难题（可持续发展—能源—环境）中发挥着创造性的作用。如果我们用“碳能源”取代“能源”，用“二氧化碳”取代“环境”，那么就产生了一个全新的概念——“绿色碳科学”，它将更精准地关注“可持续发展—碳能源—二氧化碳”这个三元制约难题。
可持续发展是人类社会面临的一个巨大挑战。提高碳资源利用和碳循环的效率，能帮助我们应对这一挑战。高效转化和利用化石能源、生物质和二氧化碳，同时尽量减少能耗和二氧化碳排放，都是至关重要的。因此，绿色碳科学旨在通过研究和优化含碳化合物的转化以及与其相关的整个碳循环过程，包括碳资源加工、碳能利用、二氧化碳固定和碳循环，及其间碳化学键的演变等，来实现碳资源的高效利用和二氧化碳净排放的最小化。此外，要实现社会的可持续发展，化学上可行和有效的措施是高效利用有限的化石能源，并开发大规模将生物质转化为燃料和高附加值化学品的生产工艺。
绿色碳科学中的一个重要课题是生物质转化。碳资源的高效利用、碳减排和碳循环已经成为战略研究的重点和社会面临的重大挑战。化石能源的加工利用和生物质转化已经得到广泛研究。目前，我们使用的燃料和能量大多来自不可再生的化石资源。人类的一个重要目标是实现可持续发展，生物质则是一种储量丰富的可再生碳资源，开发生物质转化将会是解决这一问题的有效途径。
目前，很多生物质转化的途径虽然在技术上是可行的，但非常不经济，需要进一步改进生产工艺，以实现高效、低能耗的大规模生产。此外，生物质独特的结构为设计和生产新的化学品提供了巨大的机会。我们应该致力于设计新的合成策略，在尽可能保持原料化学结构的基础上，制备具有所需性质的产物。这样,我们才能低能耗地生产所需要的产物。很多新的有价值的产物无法由化石资源来制备，预计将来有可能由生物质来制备。

作者介绍：

何鸣元：石油化工专家，中国科学院院士，华东师范大学化学与分子工程学院教授、博士生导师，化学博士后流动站站长，上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室主任。兼任中国科学院学部主席团成员，国际沸石分子筛协会理事、副主席。何鸣元院士长期从事催化材料与炼油化工催化剂研究，发明了一系列沸石合成与改性的新方法并开发出多种炼油催化剂，为发展我国重油裂化技术、提高催化裂化汽油辛烷值、开发新标准汽油生产技术等作出贡献。申请国内外专利200多项，其中150多项已授权；在国内外著名刊物发表研究论文200多篇。研究成果获国家发明二等奖、三等奖各一项，中国石化总公司发明一等奖、科技进步一等奖等若干项。被国务院人事部和国家教委联合授予“做出突出贡献的归国留学人员”称号，2001年获何梁何利科技奖，2003年获上海市劳动模范称号。2012年获中国催化成就奖。2012年被法国教育部授予棕榈叶骑士勋章。

邀请老师演讲、授课请致电：19821197419 阎老师[微信同号]
免责声明：以上内容（包括文字、图片、视频）为用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。如涉及版权问题，请联系我们并提供版权证明，我们将立即删除！

上一文章：何积丰院士：《打通城市内部的“孤岛信息”》

下一文章：曹镛院士：《柔性显示技术是未来发展的方向》