為美麗中國，變二氧化碳為寶

文/劉禹含(北京大學)

10年前，猶記得在鄉間常看到人們使用木柴、麥秸稈、玉米稈、樹枝、煤炭等生物質或化石能源作為燃料做飯、取暖。老人被煙嗆到的頻頻咳嗽聲，調皮的孩童熏似黑炭的臉龐，籠罩在煙霧中的村落，總也看不清的自家麥地，1米開外就好似隔了空間，分了維度……裊裊炊煙引起了霧霾，燃料不完全燃燒產生的細顆粒物侵蝕著人們的肺部，導致更多人患上了呼吸系統疾病。

近10年持續攻堅，“生態環境保護發生歷史性、轉折性、全局性變化，我們的祖國天更藍、山更綠、水更清”寫進了黨的二十大報告。

我的家鄉堅持“綠水青山就是金山銀山”的理念，開展“綠色革命”“能源革命”，倡導綠色消費，推動形成綠色低碳的生產方式和生活方式，深入推進環境污染防治，推廣城鄉綠色采暖方式，大力發展新能源應用場景，持續深入打好藍天保衛戰，基本消除了重污染天氣，推進了城鄉人居環境整治。現在大力植樹造林，保護耕地，保護濕地，嚴格控制商業和住宅用地，不搞大拆大建，建筑工地圍擋覆蓋除塵。灑水車天不亮就開始作業，環衛工人也開始清掃，每天迎接人們的是整潔的路面和清新的空氣。減少燃油車使用，每個主要街道的路口、旅游景點等公共區域都整齊劃一停放著城市共享單車。每條路及公交車站旁都有許多精致的垃圾桶，并有專人負責清理，干凈衛生。鄉村整體改造，各家各戶都用上了天然氣，使用清潔能源集中供暖，泥濘的洼地也變成了寬闊平坦的水泥地……一點點、一滴滴，家鄉的樹更茂密，路更清潔，天更藍，山更綠，水更清。

“推動綠色發展，促進人與自然和諧共生”是我選擇“環境健康”專業的初心，更是我作為一名博士研究生的使命與擔當。為實現“雙碳”目標（“雙碳”，即“碳達峰”與“碳中和”的簡稱。2020年9月，中國明確提出2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標），直接有效的措施是從源頭上減少碳排放，用清潔與可再生能源提供生產和生活所需的電能和其他能源。然而制造業和生活中產生的碳排放不可能完全歸零，因此需采用相關技術將釋放的二氧化碳從工業尾氣等排放源頭分離出來，進行再利用或者長期封存，即CCUS技術。為提高CCUS的經濟可行性并消除二氧化碳封存對環境的潛在影響，將二氧化碳轉化為燃料、化學品等“變廢為寶”技術獲得了巨大關注，這是助力我國實現“碳中和”目標的必要措施。

我的研究方向就是探索出高效使用光催化技術，還原二氧化碳的解決方案，利用可再生能源中最豐富和取之不盡、用之不竭的太陽能，人工模擬光合作用將二氧化碳轉化為可利用的有機小分子燃料。利用太陽能將二氧化碳轉化為小分子有機物，一方面能解決二氧化碳排放過量的問題，同時獲得工業原料，另一方面用太陽能代替傳統化石能源，對環境非常友好。

如何通過光催化還原技術實現二氧化碳的高效轉化利用成了我的博士研究課題。于我而言，這是一個全新的研究領域，一切從零學起。從研讀第一篇文獻、熟悉第一臺儀器、思考第一套方案、設計第一個體系開始，3個多月的時間，我深度研讀了與二氧化碳利用相關的300多篇文獻資料，尋找研究課題的突破口和實施方案，融合交叉研究理念，我希望將熱能、電能等多種技術協同應用在光催化領域，開發全自動在線高精度一體式催化還原二氧化碳的新型反應設備，創新一種實現二氧化碳資源化高效應用的新技術。

沒有研究基礎，沒有案例參考，全新的開始自然不可能一帆風順。在設備調研過程中，我常常獨自一人到陌生的郊區，一次次與工程師協商定制方案。在實驗環境搭建及研究方案執行中，實驗數據不理想，實驗的復雜程度和反復程度遠超我的預期，我的內心時常糾結反覆，但一直堅持做著。目前，全自動一體式光催化還原二氧化碳的新型反應設備已搭建完成，正在不斷測試、數據分析和優化完善中。下一步，我將根據數據分析結果，深入研發和嘗試新的配方，不斷提高設備的精度，創新研究方法，進行大量測試研判，提高二氧化碳資源化高效應用的水平。

我們期待為祖國的生態環境進一步改善、美麗中國建設進一步取得偉大成效貢獻力量，讓越來越多的人享受走在色彩斑斕的大地上，看薄云飄逸在湛藍的天空追趕嬉戲、蜿蜒的山巒披掛綠衣此起彼伏，聽一泓泉水與俏立枝頭的鳥兒共奏天籟之音，感受清風拂過草地，嗅果樹漫天飄香，觀壯麗的晚霞與日爭輝。