低碳技術(shù)

海水直接電解制氫

四川大學深地工程智能建造與健康運維全國重點實驗室、新能源與低碳技術(shù)研究院謝和平院士團隊與東方電氣集團合作，開展了向大海要水來制氫的前沿研究。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。研究團隊實現(xiàn)了海上風電可再生能源和海水直接制氫的一體化技術(shù)，在真實大海中利用海上風電驅(qū)動海水制氫，突破了海上復(fù)雜環(huán)境、風電波動性對海水直接制氫的影響，形成了抗海洋復(fù)雜環(huán)境的相變遷移海水直接制氫原理技術(shù)，建立了針對海洋波動環(huán)境的相變遷移模型并研究了波動性海浪對相變遷移過程的影響，提出了可再生能源海水制氫漂浮平臺的設(shè)計策略，驗證了直接制氫裝備的可靠性與并聯(lián)式運行的可行性。

溫室氣體光催化轉(zhuǎn)化

華東理工大學化學與分子工程學院張金龍教授課題組在光催化二氧化碳還原領(lǐng)域取得最新研究進展。相關(guān)成果發(fā)表于《美國化學志》（Journal of the American Chemical Society）。被譽為“人工光合作用”的光催化二氧化碳還原反應(yīng)，在催化學領(lǐng)域被視為一個極具挑戰(zhàn)的問題。這一反應(yīng)只需太陽能和光催化劑的協(xié)助，便能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為高附加值的碳氫燃料及工業(yè)原料，從而為緩解全球溫室氣體效應(yīng)及實現(xiàn)碳中和目標提供一個有效路徑。研究首次引入自旋極化，成功構(gòu)筑了水氧化解離位點，解決了空間相鄰氧化還原位點的電荷復(fù)合問題，為協(xié)同氧化還原光催化系統(tǒng)的設(shè)計提供了新的見解。

我國碳中和目標下空氣質(zhì)量-人群健康-清潔能源協(xié)同效應(yīng)的正反饋機制

北京大學覃櫟課題組與南京大學黃昕課題組，以及清華大學、普林斯頓大學等團隊合作，共同構(gòu)建模型框架開展數(shù)值模擬實驗，系統(tǒng)評估了考慮正反饋機制時，中國到2060年實現(xiàn)碳中和目標所帶來的空氣質(zhì)量、人類健康和可再生能源性能的協(xié)同效應(yīng)。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·地球科學》（Nature Geoscience）。我國2060年前實現(xiàn)碳中和目標需要深刻的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。研究結(jié)果顯示，多國對碳中和的承諾可能會在氣溶膠減排、空氣質(zhì)量改善和可再生能源資源潛力提升之間產(chǎn)生重要的正反饋效應(yīng)，這些效應(yīng)可以通過減弱的氣溶膠氣象反饋作用和更好的空氣污染擴散條件而被放大。

新技術(shù)實現(xiàn)甲烷高效轉(zhuǎn)化

中國科學院大連化學物理研究所王曉東、黃傳德團隊和西北大學朱燕燕、大連理工大學蔣博等合作，在鈣鈦礦催化甲烷高效選擇性氧化研究中取得新進展。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。科研人員普遍將鈣鈦礦結(jié)構(gòu)優(yōu)異的氧活性歸功于B位過渡金屬，而認為A位原子的作用十分有限，僅能通過改變晶體結(jié)構(gòu)或調(diào)整B位原子價態(tài)等間接方式來調(diào)節(jié)氧活性。長期以來忽視A位原子在直接調(diào)控氧活性方面的潛在作用，導(dǎo)致對氧活性的激活機制理解有限，難以實現(xiàn)對氧活性的精準調(diào)控。新研究強調(diào)了A位原子在直接調(diào)節(jié)氧活性方面的重要性，為氧化還原催化劑的設(shè)計提供了新思路。