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韩布兴：《在创变时代构建能源合作新格局》
2026-03-19 11:31:19
作者：韩布兴（中国科学院院士，中国科学院化学研究所研究员、博士生导师）
绿色化学作为21世纪的核心主题之一，将在解决经济、资源、环境三者间矛盾的过程中发挥重要作用。绿色化学涵盖无害和可再生原料、绿色溶剂、绿色催化、高效反应路线、高效清洁化工过程和绿色产品等内容。碳资源是人类不可缺少的资源，可分为不可再生的化石碳资源和可再生的碳资源。在当前及可预见的未来，化石能源仍将在能源体系中占据主导地位，大量化石能源的使用也导致了碳自然循环的严重失衡。据他介绍，目前全球每年二氧化碳排放量已超过360亿吨，二氧化碳的过量排放引发的温室效应，造成了土地干旱、冰川融化、气候异常和生物种群衰退或灭绝等一系列问题。
绿色碳科学的定义是“研究和优化碳资源加工、能源利用、碳固定、碳循环整个过程中碳化学键的演变和相关工业过程，使化石资源利用引起的碳失衡最小化。”绿色碳科学主要涉及化石资源高效转化利用、二氧化碳直接循环利用、生物质资源转化利用三个方面。我国有大量的可收集利用的生物质，每年因使用化石能源利用产生的二氧化碳约100亿吨。同时，我国现存废弃塑料约10亿吨，每年还将产生约5000万吨。因此，通过化学化工技术，将二氧化碳、生物质、废弃塑料等废物转化为化学品、能源产品和材料，可以实现变废为宝，具有重要的意义。
可再生能源制氢及其有效应用是可再生能源利用的重要途径之一，但当前可再生能源制氢在“制储输用”各环节仍然存在一些重要难题有待解决。在可再生能源制氢的有效应用方面，韩布兴指出：“我们需要从广义的角度去看待氢能”。氢气除了可以直接应用于工业原料和燃料、燃料电池、天然气掺氢等领域外，还可通过与二氧化碳、氮气等反应，制备碳氢燃料和氨燃料等绿色液体燃料。“双碳”目标体现了我国的大国责任担当，也是我国实现绿色可持续发展的内在要求。实现碳中和是一项复杂的系统工程，涉及科学技术重大进步、能源和产业结构调整、人类生产生活方式变革等多个方面。我国目前作为世界上年碳排放量最大的国家，在实现“双碳”目标的过程中需要付出艰苦的努力。韩布兴认为，碳中和涉及多学科领域，物质转化和能量转换是最核心的科学问题。因此，化学在化工、材料、能源等领域在实现碳中和的过程中具有不可替代的作用。
针对碳中和中的关键化学问题，中科院化学所本着基础研究与应用研究并重、国家重大需求与国际视野并重的原则，成立了碳中和化学中心，着力打造特色鲜明、在国际上有重要影响的碳中和中心。目前，中科院化学所碳中和化学中心聚焦能源化学、二氧化碳转化利用、含碳物质高效绿色转化、生物质转化利用和废弃碳资源循环利用等重点方向，积极开展基础性、前瞻性、系统性研究，不断引领和带动碳中和化学的发展，为我国碳中和战略有效实施持续提供科学和技术支撑。
科技创新是推动经济社会高质量发展的核心驱动。韩布兴院士团队在积极开展基础研究的同时，也注重技术研发与应用，团队与企业合作，开发生物质、废弃塑料、餐厨垃圾资源化利用技术，有些技术已实现产业化。此外，正在与多家企业协商，联合开发二氧化碳电催化转化制备绿色液体燃料方面的技术。绿色化学是化学化工、能源、材料等领域发展的必然方向，也是实现化学工业可持续发展的根本途径，绿色化学与技术的发展将促进相关学科的发展以及生产生活方式的变革。同时，韩布兴在报告中指出，发展绿色化学与技术是一项长期任务。我国绿色化学正处于快速发展阶段，但在实现化学工业绿色化的进程中，仍然面临着诸多挑战，科技创新是应对挑战、促进绿色化学高质量发展的关键。
作者介绍：
韩布兴：中国科学院院士、发展中国家科学院院士、英国皇家化学会会士，中国科学院化学研究所研究员、博士生导师，华东师范大学特聘教授、英国诺丁汉大学荣誉教授，中国科学院胶体界面与化学热力学重点实验室主任，上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室主任，中科衡水绿色高性能基础材料研发中心主任。兼任：国际纯粹与应用化学联合会绿色化学委员会主席、创新中国智库首席科学家、北京能源与环境学会会长、中国化学会常务理事、中国化学会绿色化学专业委员会主任等职。韩布兴院士主要从事物理化学与绿色化学的交叉研究，在绿色溶剂体系化学热力学、绿色溶剂-催化剂体系构建及其在CO2、生物质、废弃塑料等固体废弃物催化转化中的应用研究方面取得系统性成果。在 Science、Nat. Commun.、Sci. Adv.、Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.等期刊发表SCI收录论文800余篇，获国家专利60余件，在重要学术会议做大会报告和邀请报告200余次。作为第一完成人获国家自然科学奖二等奖1项、北京市科学技术奖二等奖1项，获Elsevier出版社J. Colloid interf. Sci.期刊终身成就奖，作为非第一完成人获国家和省部级科技进步奖3项，领衔的“绿色化学与技术研究集体”获2022年度中国科学院杰出科技成就奖。
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