“碳”先機，向未來

程國明

2020年9月，中國在聯合國大會上向全世界莊嚴承諾，要力爭于2030年前，使二氧化碳排放量達到峰值，并努力爭取在2060年前實現碳中和，即“3060”計劃。此后，碳達峰與碳中和一直是引人注目的“熱詞”。實現“雙碳”目標，對中國和人類意味著什么？又會為中國的工業體系以及我們生活的這顆星球，帶來怎樣的改變？

?碳達峰，即中國承諾2030年前碳排放達到峰值，之后排放凈值逐步降低

碳中和就是人為排放的二氧化碳（化石燃料利用和土地利用），被人為努力（木材蓄積量、土壤有機碳、工程封存等）和自然過程（海洋吸收、侵蝕-沉積過程的碳埋藏、堿性土壤的固碳等）所吸收。

自工業革命以來，人類向大氣中排放的二氧化碳等溫室氣體逐年增加，綠色發展、推動碳中和已迫在眉睫

自從學會用火，人類一直使用樹木的枝干作為燃料。燃燒它們當然會排放出二氧化碳，但這些植物活著的時候，也曾經把自然界的二氧化碳存在體內，直到成為燃料的時刻到來。所以說，人類曾經長時間活在一個“碳中和”的世界里，直到煤炭進入人們的視野。

持續了2000多年的利用煤炭的歷史，特別是進入蒸汽時代之后那幾個世紀的時光，急劇地改變了地球的環境。作為化石燃料，煤炭承載了史前時代的生命長年累月積攢的二氧化碳。而因為人類的舉動，它們被迅速地排放到空氣中。對其他一些化石燃料，比如石油和天然氣的利用，則加劇了人類排放二氧化碳和其他一些溫室氣體的進程。

終于，我們站到了又一個打破平衡的臨界點上。這一次，中國承擔起扭轉局面的責任，承諾實現碳達峰與碳中和的目標。

在蒸汽時代之后的電氣時代，人們也是通過燃燒化石燃料，來獲取穩定的電能。但人們也知道，有一些產生電能的方法無須化石燃料。而且，相對于人類歷史來說，這些資源可以無限再生，比如水、太陽和風。

電能是現代社會不可或缺的資源，那么想要實現低碳的全天候供電，就意味著我們需要讓電網更具“彈性”——太陽能發電站不會因為“天太黑”而失靈，風能發電場不會因為“風不吹”而癱瘓，水電站也不會因為遇到枯水季，發電量就出現波動。

廣東韶關仁化縣的光伏發電站

近年來，我們都見證了中國純電動汽車和儲能產業的興盛。在大城市的滾滾車流中，出現了越來越多純電動汽車的身影，它們正在占據化石燃料的份額。而讓這些電能有一個清潔的、對環境更為友好的“源頭”，便是接下來科研人員努力的目標。

減少二氧化碳排放的另一種思路，是將它們“捕獲”而后設法固定下來，這便是“二氧化碳捕集、利用與封存”技術（CCUS）。在這個領域，中國采取的一項重要策略，是將捕獲的二氧化碳注入油田地下，在幫助人們開采石油的同時，完成對二氧化碳的封存。

在中國的一些油田里，石油“沉睡”在細密的巖石當中。如果采用傳統的水力壓裂技術，很難把巖石里的石油“頂”出來。但如果采用二氧化碳，這項難題便迎刃而解。在注入油田的過程中，二氧化碳容易達到超臨界狀態，從單純的氣體變為密度接近液體，黏度接近氣體，擴散性能則遠遠超過液體。此時，二氧化碳可以幫助這些難以開采的石油更容易流出來。而與此同時，作為CCUS的終點，二氧化碳也被封存在地下，直接貢獻了二氧化碳的減排量。

實現“雙碳”目標，是一項復雜的系統工程。為了履行對全世界的承諾，中國正在運用最新的技術，引導工業體系加速轉型。我們終將擺脫“先污染后治理”的老路，用更為清潔的方式獲取能源，尋求經濟發展與環境保護之間的平衡之道。

地球并不需要人類來保護，但人類需要保護地球，因為那就是保護未來繼續生存的希望。在走向碳達峰與碳中和的征程上，中國正在努力為全人類“扳回一局”。

?2021年7月，中國開始建設國內第一個百萬噸級的CCUS項目示意圖