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【名师】智库大师|何鸣元院士:“绿色碳科学”倡导者!

日期:2020/11/18 16:46:54 人气:

中国科学院院士 何鸣元
中石化石油化工科学研究院原总工程师,华东师范大学终身教授。曾任中科院化学部常委、副主任,学部主席团成员,国际催化理事会理事,国际沸石分子筛协会(IZA) 副主席等。1995年当选中国科学院院士。
在炼油化工过程和催化材料领域有多项创新和发明。为解决我国重油裂化、提高催化裂化汽油辛烷值、新标准汽油生产等技术难题作出贡献。自上世纪90年代以来,致力于绿色化学化工应用基础研究和技术开发。2000年被聘为国家重大基础研究项目“石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学”首席科学家。2003年建立了上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室。
在国内外申请专利200多项,发表论文100余篇,著作若干部。获国家创造发明二、三等奖和国家十大科技成就等。2001年获何梁何利基金科学与技术进步奖。2012年获中国催化成就奖。2013年获法国教育部棕榈叶骑士勋章。2016年获法国里昂高等师范大学荣誉博士学位。

一起走进何鸣元院士的研究领域吧
Q:
何院士,您好!想请问您觉得我国的能源利用状况如何?

A:
我国70%的石油依赖进口,这严重威胁我国能源安全。根据我国资源禀赋的能源结构特点,用好现有化石资源,做到清洁利用不但十分重要,而且势在必行。

Q:
什么是化石能源,目前在利用方面存在什么问题?

A:
化石能源是指以石油、天然气、煤为代表的含碳能源。在化石资源加工转化成燃料和化学品、燃料利用过程中产生二氧化碳。在可预见的未来, 化石能源在能源结构中仍将占主导地位。然而,二氧化碳排放量的不断增加,将导致一系列生态和环境问题。因此,我们必须解决好碳循环严重失衡问题,实现碳资源的高效转化及循环利用。

Q:
请您为大家解释一下为了解决二氧化碳利用问题,你们提出的“绿色碳科学”概念吧。

A:
2010年前后,我们提出了“绿色碳科学”的概念,即含碳物质能源利用时,从碳资源加工、碳能源利用、使用后碳固定,到碳循环全过程所涉及的碳化学键演变规律及其基于原子经济性的优化。
从化学基础来看,绿色碳科学核心是碳的氧化还原反应。当化石能源加工利用产生二氧化碳时,我们可以通过化学循环或者生态循环的方式,使之又变为燃料和化学品,尽量接近碳循环平衡。
二氧化碳化学循环生成燃料所需能量,在实施过程中要大于从能源燃烧生成二氧化碳得到的能量,我们需要从外加的非碳能源获取能量才能良性完成这个绿色循环。

Q:
那么“绿色碳科学”需要的非碳能获取的能量从哪里来呢?

A:
利用太阳能分解水制氢进而还原二氧化碳、通过人工光合作用实现二氧化碳和水的反应制取燃料和化学品,是当前的研究热点和技术发展的重点。在这一系列过程中,太阳能是满足人类需求的终极能源。除太阳能之外,风能、水力能、地热能、核能等非碳能源也可以考虑在内。

Q:
我们距离用太阳能推动二氧化碳转化还有多远?

A:
太阳能发电已经开始工业应用,太阳能热的利用除民用外距工业应用也并不远,但光催化方法和光电化学方法将太阳能转化为化学能则还有一定的距离。

特别需要关注的是,包括化工和发电等工业在内二氧化碳的集中排放,其总量占人类二氧化碳排放总量的40%以上。我们认为且需要强调,集中排放的二氧化碳必须以工业的方式来解决。“绿色碳科学”的理念的普及和发展必然要推动“二氧化碳化工”众多过程和新兴产业的产生。

目前,欧洲规划了12项二氧化碳转化过程的工业实验。我国不少科研院所和企业已成功开发了多项“二氧化碳化工”过程项目,并实现了工业化,可以说是引领了世界二氧化碳资源化利用的正确方向。


您觉得现在的学生有什么特点?


现在的学生生活条件好,兴趣爱好广泛,但是注意力很难坚持容易分散,做事情的定性耐性不太好,但是凡事有利有弊,年轻人思维都很敏捷,想法很多元化,也很有主见。
还有,现在的年轻人,从小的教育都很强调个性,没有我们当时那么强烈的集体和爱国的观念,长远来看是不好的;最近这些年我们也意识到了这些问题,重视了爱国教育,也在经历一些困难的时候,激发了大家的家国情怀,现在状况好转了很多。


我国科研事业现在蓬勃发展,您经历了这中间从无到有的几十年,有什么感想


总的来说,现在的条件是好了很多。当初我们连电脑都没,更不要说研究设备,调研一个课题就需要很长时间,而且看不全,时间滞后,很消耗时间。现在信息都很发达,大家可以更高效的做科研。
但是也有缺点。过去得来文献不容易,我们都会很珍惜的反复阅读,消化吃透,融会贯通;现在信息获取太容易,年轻人都泛泛浏览,仔细阅读的很少,更别说记住吃透了,这方面还是需要加强的。

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