中科院院士赵东元：科技创新引领未来能源的发展

　　导读：未来能源如何进行技术发展和产业升级？8月18日下午，第36期海上院士讲坛在中国信息金融中心成功举办。中国科学院院士、复旦大学化学与材料学院院长赵东元受邀出席，并作《化学与未来能源》主题报告。赵东元院士在讲坛中，呼吁科学价值和创新精神，阐述化学在能源发展中的重要作用，展望未来能源发展的趋势。

　　当今，能源是全世界关注的热点。无论是应对气候变化还是国际局势，能源都紧密关系着人类社会和未来发展。化学科学的创新和发展是解决未来能源问题的重要途径，而化学新材料的创制和应用在其中起到至关重要的作用。8月18日下午，第36期海上院士讲坛在中国信息金融中心成功举办。中国科学院院士、复旦大学化学与材料学院院长赵东元受邀出席，并作《化学与未来能源》主题报告。赵东元院士在讲坛中，呼吁科学价值和创新精神，阐述化学在能源发展中的重要作用，展望未来能源发展的趋势。

　　赵东元院士表示，科技创新对能源发展起推动作用，“双碳”目标倒逼能源和产业技术革命。智能化、电气化、低碳化、高效化，是未来能源技术革命的方向。发展低碳能源，建设一个以由化石能源引领的绿色、低碳能源体系是全球可持续发展的根本需求，是人类命运共同体的物质基础。未来的能源利用，离不开碳基能源的清洁转化和高效利用，需要有变革性的技术和创新性的思想。

　　海上院士讲坛由新华社上海证券报/中国金融信息中心、中国科学院上海分院、上海市科学技术协会共同主办，上海市工业经济联合会协办，雅本化学股份有限公司全程战略支持。活动同步在上海证券报抖音/微博/客户端/网站、新华每日电讯抖音号、中国金融信息中心视频号、新华社现场云同步开播，累计逾12万人次在线收看节目。

　　“卡脖子”问题，呼唤科学精神的回归

　　报告伊始，赵东元院士循着从古至今的科学史脉络梳理基础科学的内涵，并提出未来能源问题绝不是简简单单的过程，而是首先要有科学精神的突破。科学目的是发现或创造自然规律，科学精神是质疑、独立、唯一，科学的方法是逻辑化，定量化，实证化。科学还具有四大特征，客观性、验证性、系统性、发展性。

　　当前科技领域面临的诸多“卡脖子”问题，呼唤科学精神的回归。赵东元院士强调，科学要遵从客观实际；科学是不断发展的，自己补充、自我扩张的知识系统。我们要具备理性思维、超凡的想象力和质疑的科学精神。而创新是基础研究永恒的主题，创新思维、想象力、创造力来源于信心、勇气、胆识和闯劲。赵东元院士呼吁，科学精神的回归，亟需破除“权威式”导向，鼓励解放思想，打破常规的思维，大胆地自由探索。

　　化学在能源发展中起重要作用

　　能源是现代社会的基础。84%的能源来自化石燃料，包括石油、天然气、煤等一次能源。当前能源利用中存在诸多问题，特别是对化石能源的依赖和二氧化碳的排放。我国目前能源面临严峻的形势，包括短期的能源资源短缺和环境污染严重，以及长期的能源供给不足和能源效率低下。我国石油对外依存度达到73%，天然气对外依存度达到44%，都对我国的能源安全形势造成了严重的威胁。

　　实现碳达峰、碳中和，是我国向世界作出的庄严承诺。要实现“双碳”目标，产业结构调整和能源结构变革是必由之路。科技创新将对能源革命起推动作用，“双碳”目标倒逼能源和产业技术革命。智能化、电气化、低碳化、高效化，是未来能源技术革命的方向。发展低碳能源，建设一个以由化石能源引领的绿色、低碳能源体系是全球可持续发展的根本需求，是人类命运共同体的物质基础。

　　当前新型可再生能源的供应尚不能满足需求，赵东元院士这样比喻道：“新型可再生能源目前正处于婴儿时期，难以在短时间内挑起未来能源的重任。”在他看来，碳中和的实现以及整个能源革命中，化学起到非常重要的作用。“能源利用的实质是载能分子化学键的重排，能源转化与存储也依赖于不同分子物质间的转换过程。”

　　化学是人类使用新材料的源泉。以锂离子电池为例，其未来拥有广阔的市场，但目前在锂离子电池的正负极材料上仍遇诸多挑战。赵东元院士提出，利用介孔碳-硅复合材料解决负极材料的问题。如能在包括锂-硫电池、多硫化合物、锂-空电池等问题上实现突破，将对下一代的动力电池产生革命性影响。

　　科技创新是解决能源问题的途径

　　未来能源的问题建立在对一次能源的依赖上，以及如何调整或高效利用。一次能源中，从木材、煤炭、石油、天然气到氢，含碳量越低、含氢量越高，能源越洁净。煤转化的必然趋势是与可再生能源和氢等耦合。而在石油的使用过程中，每一次催化剂的发现都将提高原油中的重油和渣油的利用效率。

　　赵东元院士介绍，利用介孔材料，将重油大分子通过中间体转化成高质量的汽柴油技术，目前已在齐鲁石化得到成功应用，并运行超过六年，油品质量和转化率大大提高，创造了巨大的经济效益。赵东元院士团队还在构想创造液体的或流动性催化剂，将渣油进行裂化，目前正跟中石化合作，努力将提出的理念转化为现实。

　　赵东元院士表示，未来的能源利用依旧是碳的循环问题。长期对碳基能源的依赖不会改变，碳基能源的清洁转化和高效利用依旧非常重要。关于未来能源的创新方面，赵东元院士呼吁：在石油和煤的高效清洁转化，要发挥想象力和创造力，提出变革性的技术；生物质碳基能源的转化和利用，需要有变革性的技术和创新性的思想；在二氧化碳的利用问题方面，通过化学在室温温和的条件下转化二氧化碳，需要在科学上有新的突破。

（文章来源：中国金融信息中心）