“电影《流浪地球》的故事很有想像力，但如果地球大气层被破坏，那是连流浪都不能挽回的悲剧……”

2月26日，在中国科学技术大学上海研究院主办的大型公益性科普论坛——墨子沙龙上，中科院院士李灿深入剖析了减少碳排放、减缓气候变化对人类的重要意义。

李灿在墨子沙龙上作报告      主办方供图

众所周知，大气层就像一层厚度适中的棉被，太阳为地球带来能量，大部分能量会耗散出去。由于这层棉被的存在，会使得有一小部分能量不耗散出去，从而为人类生存提供适宜的温度。

“如果大气层成分发生改变，就会引起地球表面温度的变化，哪怕几度的温度上升，都将会带来生态、气候、环境的巨大破环。引起温室效应的气体有很多，其中首屈一指的就是二氧化碳。”李灿说。

2015年，巴黎气候大会提出在21世纪末将全球地表温度相对于工业化前上升幅度控制在2℃以内，在2050年前，各缔约方将该数字控制在1.5℃之内的目标。

2020年9月22日，中国向世界宣布2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标，体现了一个负责任的大国对于人类命运的担当。

我国是发展中国家，单位GDP的能耗和单位GDP碳排放均高于主要发达国家，要想实现双碳，必须对工业技术进行根本性升级改造，告别粗犷式生产，走高质量发展道路。对于我国来说，双碳目标既是压力，也是机遇。

解决碳排放问题，世界上有一些公认的方法，例如，发展光伏、风电等清洁能源，逐步替代火电；发展氢燃料电池，电动车新能源车逐步替代燃油汽车；利用碳捕获和封存技术，将二氧化碳封存于深海底、废弃矿井等。

此外，有一些科学家将目光转移到了绿氢+液态阳光这套组合拳上。这套组合拳的方法是，由太阳能等清洁能源分解水制氢，也就是绿氢，再由绿氢和二氧化碳反应，生成甲醇或其它燃料和化学品。“这一整套循环下来，本质上是利用太阳光等可再生能源，将水和二氧化碳转化为液体燃料，不仅把二氧化碳作为资源加以利用，还具备储能调峰功能，兼顾了经济发展和减碳目标。”李灿补充说，“液态阳光这个名字，很形象地描述了这个过程——将太阳能用甲醇的形式储存、运输、利用。”

李灿团队研发了国际上性能最好的规模化电解水制氢的技术，发展了高活性的固溶体催化剂，可以高选择性、高活性的生成甲醇。目前已经在兰州建成了全球首套千吨级液态阳光合成的规模化示范工程，并于2020年试车成功并完成成果鉴定，目前，正在开展十万吨级的液态阳光工业化。

绿氢及液态阳光策略可实现数10亿吨级减碳，形成万亿级以上新兴产业。但光生电子和空穴的寿命非常短，很容易复合，真正能够发生反应的量非常少。李灿团队发展了针对光电催化、光催化的超快光谱和成像光谱，能够在光激发以后，对电子和空穴的分布进行观测，再微纳尺度上把针对电子和空穴的不同催化剂设计组装到不同的层面上去，大幅度提高催化效率。

“液态太阳燃料合成工业化技术路线本质上是一种人工光合成反应，可以类比自然界中的光合作用，但是效率增加了数十倍，可达14%以上，工业化规模生产是可行的。”李灿说，“这可能是一场重大的能源革命，替代化石能源，最大程度减少碳排放，帮助人类实现可持续发展。”