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院士专家在东方科技论坛上热议——
中国如何构建清洁低碳、安全高效的能源体系
2019年09月24日  作者:戴丽昕   编辑:chunchun   审核:刘纯  版面:B2

  我国正处于经济高速增长转向高质量发展的重要时期,能源短缺与环境污染同时成为制约我国社会经济可持续高质量发展的严重问题。如何组织能源、环境、材料、物理、化学等多学科的研究人员跨学科合作,共建合作交流平台,推动能源环境材料学科发展,成为9月23日召开的东方科技论坛上,院士专家共同探讨的话题。

从源头控制能源的清洁利用

  党的十九大报告明确提出,推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系;同时也将污染防治列为重点要打赢的三大攻坚战之一,以极大提高全国各族人民的获得感、幸福感和成就感。发展清洁可再生新能源利用以及高校的环境治理新技术显得尤为重要,是建设“绿水青山”生态文明的重要课题。

  能源与环境有着十分密切的关系。能源的开发利用会对环境产生不同程度的影响。要解决环境问题,首先要从源头控制好能源的清洁利用。能源利用的实质就是能量形式的转化。经过一个多世纪的发展,能量转化从最初化石能源的燃烧转化逐渐演化成光电、光热、热电、电化学、生物质、氢能等诸多能量转化与存储过程。如何在环保的理念下发展新的化石能源高效转化技术和洁净新能源,不但涉及能源使用效率,更与全球环境气候变化相关联。

能源材料的科技化

  新材料设计是新器件研发时支撑下一代清洁能源与环境技术的核心和先导。能源材料利用物理或化学原理与方法,在原子和分子水平上设计新材料,发展制备新技术,并通过多尺度、多层次结构功能传递、集成与协同,对材料进行宏观性能调控,实现能源的高效转化、储存、传输与利用;其基本任务是使用最少的能量、最低的物料、最小的污染、最有效的途径获得最大的产品收率,发展新能源。

  目前,新能源材料作为重要科技,与节能环保紧密融合,在推动科技进步、改善产业结构、促进经济发展、提高人民生活质量和满足社会重大需求方面发挥着不可或缺的作用。中科院院士、复旦大学化学系教授、复旦大学先进材料实验室主任赵东元表示,功能介孔材料具备介孔材料的独特性质,多级结构功能介孔材料在催化、吸附、分离、生物医药等众多领域中都有广阔的应用前景。

新材料与新能源更需结合

  我国广大科技工作者在能源环境材料领域开展深入系统研究,并取得了许多新成果,国际影响力日益增强,其中碳资源优化利用、能源储存与转化、太阳能利用与转化、能源新材料等部分领域在国际上已取得了一定的领先优势,具有自主知识产权的核心技术正在涌现,并已形成一支规模庞大的高水平研究队伍。

  但是,在新材料的原始创新、高性能材料的规模化应用方面,我国研究还相对薄弱,相关领域的跨单位协同合作攻关的难度较大,不利于孕育重大创新成果和催生新兴产业。目前,如何将已研发的新材料与能源环境两大产业相结合,并进一步提升能量转换效率是该领域亟待突破的问题。中国科学院长春应用化学研究所张新波表示,受限于电解液和空气电极等性能的严重不足,现有锂—空气电池存在能量转化率低、倍率性能差和循环寿命短等亟待解决的难题。

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