以二氧化碳规模化利用技术为核心的碳减排方案

结论和展望

CO₂的产生是必然的，在自然界的存在也是合理的。CO₂是人类实现可持续发展必须善加利用的资源。碳循环的本质是其氧化－还原过程，作为氧化产物的 CO₂的还原则是未来碳科学与技术的主旋律。我国目前在 CO₂大规律利用技术上已经取得了很好的进展，达到了国际领先水平。

基于我国能源消费结构，化石能源的主体地位和可再生能源日新月异的发展，化石能源耦合 CO₂的转化利用技术、零碳能源（包括可再生能源和核能）耦合 CO₂的转化利用技术以及温和条件下 CO₂直接转化利用技术成为未来可能适合于中国的以 CO₂规模化利用技术为核心的碳减排方案。化石能源的易获取性和低成本使得其耦合 CO₂的转化利用技术近年来飞速发展，以天然气／非常规天然气、焦炉气、工业弛放气等富甲烷气与 CO₂干重整为核心的转化利用技术在近期内就会产生巨大碳减排潜力和经济效益。以甲烷－二氧化碳干重整耦合合成气直接制烯烃的情景分析为例，2020 年可实现各类烯烃产量约为 740 万吨，同时直接消耗 CO₂约 1 020 万吨，产值可达 840 亿元。

零碳能源发电技术的突飞猛进助力着核能／可再生能源发电耦合 CO₂生产燃料化学品技术的发展，成为近、中期最具竞争力的 CO₂大规律利用技术并将带来可观的环保收益和经济效益。太阳能驱动的 CO₂温和转化是 21 世纪实现生态碳循环的“筑梦”技术，是最有前景的 CO₂还原技术，有望在远期得到突破性发展。（作者：陈倩倩，中国科学院上海高等研究院 中国科学院低碳转化科学与工程重点实验室；顾宇，中国科学院上海高等研究院 中国科学院低碳转化科学与工程重点实验室；唐志永，中国科学院上海高等研究院 中国科学院低碳转化科学与工程重点实验室；孙予罕，中国科学院上海高等研究院 中国科学院低碳转化科学与工程重点实验室 上海科技大学。《中国科学院院刊》供稿）

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