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以“共享創(chuàng)新 共塑未來(lái)：構(gòu)建科技創(chuàng)新開(kāi)放環(huán)境”為主題的2024浦江創(chuàng)新論壇于9月7日至10日在上海舉行，活動(dòng)之一的未來(lái)能源專題論壇9月9日舉行。中國(guó)工程院院士、上海交通大學(xué)碳中和研究院院長(zhǎng)黃震在發(fā)表演講時(shí)表示，全球航運(yùn)業(yè)正加速進(jìn)入低碳甚至零碳時(shí)代。當(dāng)前，要抓緊多路徑技術(shù)的開(kāi)發(fā)與儲(chǔ)備，加快發(fā)展綠色燃料與綠色船舶產(chǎn)業(yè)，助力上海國(guó)際航運(yùn)中心建設(shè)。

“我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，有非常豐富的秸稈資源和其他各種資源。因此，展望未來(lái)，上海在建設(shè)全球航運(yùn)中心時(shí)，理應(yīng)成為全球航運(yùn)綠色能源的加注中心，中國(guó)也能夠成為全球綠色燃料的主要產(chǎn)地和供應(yīng)國(guó)。”黃震說(shuō)，“以往我們到中東去買油。將來(lái)，很可能世界各國(guó)都要向中國(guó)買綠色燃料。”

黃震表示，能源綠色轉(zhuǎn)型的基本邏輯是：供給側(cè)通過(guò)可再生能源、化石能源+碳捕集、核能，實(shí)現(xiàn)電力的脫碳、零碳；需求側(cè)通過(guò)再電氣化、間接電氣化，實(shí)現(xiàn)綠電、綠色燃料和綠色原料的替代。

在船海動(dòng)力領(lǐng)域，全球80%的貨運(yùn)量由船舶承擔(dān)，而船舶動(dòng)力的減碳成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。國(guó)際海事組織已經(jīng)提出了2050年船舶溫室氣體凈零排放的目標(biāo)，歐盟更是將航運(yùn)業(yè)納入了碳市場(chǎng)，這些政策都在推動(dòng)船海動(dòng)力能源的變革。

黃震認(rèn)為，船海動(dòng)力能源的變革路徑主要有三條：在內(nèi)河湖泊，或是固定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)行的船舶，都將會(huì)采用零碳電力為驅(qū)動(dòng)；在大洋上實(shí)施運(yùn)輸?shù)拇埃瑢⑹褂镁G色燃料；還有一部分必須使用化石燃料的船舶，將安裝船載碳捕集裝置。

其中，綠色燃料是以陽(yáng)光、水、二氧化碳、生物質(zhì)、氮?dú)獾葹樵希苽涑蓺錃狻⒓淄椤⒓状肌⒍酌选薄⒑铣刹裼汀⒑铣珊娇彰河汀！袄昧闾茧娏χ迫洹焙秃铣扇剂希仁蔷G色燃料，也是一種新型儲(chǔ)能方式。”黃震表示，該路徑在儲(chǔ)能規(guī)模和儲(chǔ)能時(shí)間上有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)跨季節(jié)大規(guī)模存儲(chǔ)和廣域共享。

黃震還指出，氫燃料作為重要的能源載體，雖然在儲(chǔ)存和運(yùn)輸上存在挑戰(zhàn)，但它在合成氨、甲醇等燃料中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。綠氨和合成燃料的發(fā)展，也在逐步克服技術(shù)難題，展現(xiàn)出巨大的潛力。

黃震表示，上海交通大學(xué)致力于研發(fā)二氧化碳電催化合成燃料技術(shù)。該技術(shù)使用太陽(yáng)能，在催化劑的作用下，利用水或者氫氣，將二氧化碳活化為燃料。在現(xiàn)有研究中，該技術(shù)可以制造出一氧化碳、甲酸、甲烷等產(chǎn)物，目標(biāo)是通過(guò)增加碳鏈長(zhǎng)度，獲得十六烷值大于45、碳鏈長(zhǎng)度9-16的產(chǎn)物。

“我們利用零碳電力，將水和二氧化碳在共電解池里獲得混有一氧化碳和氫氣的合成氣。再通過(guò)費(fèi)托合成，制取適合重載動(dòng)力的合成燃料。”黃震表示，目前上海交通大學(xué)研究人員正在進(jìn)行四個(gè)項(xiàng)目研究，包括二氧化碳電催化還原機(jī)理及電機(jī)材料研究、高性能低溫二氧化碳還原關(guān)鍵技術(shù)及電解池堆研發(fā)、高溫共電解水/二氧化碳關(guān)鍵技術(shù)和電解池堆研發(fā)、高效能可再生合成燃料系統(tǒng)研發(fā)與集成。

“預(yù)計(jì)到2026年研制出分布式可再生合成燃料制備系統(tǒng)，2028年實(shí)現(xiàn)高一致性、長(zhǎng)壽命電解池堆規(guī)模化制造，2030年實(shí)現(xiàn)可再生合成燃料系統(tǒng)批量化工程運(yùn)行。”黃震表示。

校對(duì)：李凌鋒