今年是「十四五」時期的開局之年,我國將進入新發展階段,未來30年我國將完成建設社會主義現代化國家這個歷史宏願,到2035年基本實現社會主義現代化,到2050年全面建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國。
「創新、綠色」是新發展階段的主旋律。堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位,把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐,面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康。推動綠色發展,促進人與自然和諧共生,促進經濟社會發展全面綠色轉型,建設人與自然和諧共生的現代化。
碳中和需要綠色技術創新
能源環境問題是當今人類面臨的巨大挑戰,我國的能源環境困境更是世界上少有,油氣資源短缺和二氧化碳排放是我國綠色高質量發展的最大瓶頸,已經成為威脅中華民族永續發展的一個重大問題。
2020年9月22日,國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上發表重要講話指出,中國將提高國家自主貢獻力度,採取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭於2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。
抓住新一輪科技革命和產業變革的歷史性機遇,推動疫情後世界經濟「綠色復甦」,對標碳中和目標,綠色原創性科技創新是關鍵。
近二十年來,隨著材料技術和測量手段進步到納米尺度,人類對科學技術的探索從宏觀世界邁入微觀世界,眾多微觀效應逐漸被發現和開發。等離激元效應(納米場聚焦和所激發的熱電子)是科學探索深入納米微觀世界發現的新現象,是當今世界上光學、物理學、化學、材料學等科學研究的最前沿的方向之一。等離激元是光學、物理學、化學、材料學等交叉融合形成的新科技,具有顛覆性和前沿性,對化工、材料等領域會產生重大革命性作用,對經濟社會發展具有重大前瞻意義和戰略支撐價值。等離激元技術在表面增強光譜、光催化、太陽能電池、非線性光學、光學傳感等方向都有著廣泛的應用,這一領域是必然要發展的領域,是面向綠色未來的科學。
「變廢為寶、治碳制能」成為可能
減碳或轉碳及能源可再生或可製造生產是綠色發展題中之義,尤其是把二氧化碳作為原材料製造生產出綠色清潔能源,更是綠色高質量發展的一箭雙鵰之技。所以,利用等離激元技術治理二氧化碳,已經成為二氧化碳利用、製造生產清潔能源領域最前沿和熱門方向。自2005年前後,歐美多國已相繼展開研究。我國相關領域研究也正和國際接軌,2018年中科院物理所,2019年中國科技大學等都在等離激元催化原理和應用中做出了創新性工作。
目前,我國已率先展開「治碳制能」領域的工業化進程。2009年,首次利用等離激元技術實現二氧化碳一步轉化為多種長鏈烷烴,即:利用納米催化劑的等離激元局域能量增強效應,以太陽光光(熱)能或工業產生的餘熱為能量,以工業廢氣或空氣中捕集獲得的二氧化碳和非飲用水為原料,通過一步光(熱)催化反應,溫和條件下,合成汽油、柴油等長鏈烷烴組分的液態產物,以及天然氣、乙烯等氣態產物。是等離激元催化領域的重大突破,處於國際領先水平。團隊取得了多項原創技術,擁有的專利在世界範圍內處於壟斷地位。這一綠色顛覆性前沿技術為人類從根本上破解能源環境困境帶來了希望與可能。該技術產業化的經濟可行性優勢明顯,產業鏈上下遊相關技術協同完備,基本具備了進入大規模工業化階段的條件。
出臺「綠色新政」,支持科技創新,助力碳中和
碳中和一方面需要清潔能源,另一方面也需要對二氧化碳進行綜合利用。碳中和目標的提出,指明了能源革命的發展方向,也給二氧化碳治理設定了明確的路線圖和時間表。
等離激元應用是一種技術範式轉移,美國科學哲學家庫恩最早提出,其含義是指某一個領域裡出現新的創新成果,打破了原有的假設或者法則,從而使各種其他學科發生巨大的轉變,進而給舊的產業結構帶來革命性變化,進而開創全新領域和全新業態。
建議將此項技術及其產業化納入國家「十四五」規劃範圍,由國家發改委、科技部、工信部、生態環境部、財政部等相關職能部門出臺該技術產業化的指導意見,列入國家綠色產業目錄,研究制定二氧化碳收集、處理及所產油品銷售的支持政策,形成技術產業良性發展的市場機制和政策體系。
加大持續創新支持力度,以現有科研團隊及機構為核心,整合科研院所和高校的優質資源,組建「等離激元」國家實驗室。聯合高校、科研院所以及地方政府等建立「治碳制能」國家重點實驗室,加大人才培養力度,集中力量對該技術和關聯技術展開研發。將該技術納入國家重大科技專項,加大支持力度。
全面貫徹五中全會精神,將該技術作為推進重點行業和重要領域綠色化改造的關鍵技術。煤電、鋼鐵、化工等是二氧化碳排放大戶,也是綠色化改造的重點行業和重要領域。建議完善相關法律法規,出臺財稅優惠政策,提供綠色金融服務,將二氧化碳治理變成企業發展的內生動力,使「治碳」成為企業新經濟增長點。吸引更多民間資本參與到「治碳制能」技術產業中來,打造「綠色油田」,形成新產業新業態。(梁雲鳳)
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