西浦学者跨学科合作 致力创造无碳未来

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2017年,中国建立了全球最大的碳市场,表达了创造无碳未来的决心。但是如何才能实现这个目标呢?

一群来自西交利物浦大学的学者受此驱动,为在世界范围内减少碳排放寻求可行方法。他们的研究领域十分多元,包括化学、工程和商业等。

西浦化学系的丁理峰博士(上图)表示,要创造无碳未来,除了发展科学这一重要因素外,经济和政治的作用也十分关键。

“到2050年,我们能实现无碳的目标吗?这是一个不小的挑战,目前政治和经济方面仍存在一些阻力。”丁理峰博士说道。

“作为科研人员,我们需要研究出一些在经济上可行的技术,就像化学反应里的催化剂所起的作用一样,来促进无碳未来的实现。我们西浦研究团队正致力于此。”

“其中一个方向,就是用清洁能源来取代化石燃料。学界一致认为,氢作为一种载能体的发展潜力巨大,因为它不会产生碳排放,能量密度高,在地球上的存量也十分充裕。”

“但是氢能经济的实现还面临着两个巨大的问题——氢的生产和贮存。目前我们仍在寻找解决这两个问题的可行方案。”

据丁理峰博士介绍,传统贮存方法有赖于高压环境,之所以没有被广泛应用,是因为制造耐高压的贮存容器需要额外的成本和能源消耗,还可能带来安全隐患。

“新型多孔材料可以在接近室温和大气压强的环境下贮存相当容量的氢气,我们目前正在进行这方面的研究。”他说,“这种贮存方法不仅更安全,而且更环保。”

丁理峰博士的同事Graham Dawson博士和Ruiyao Wang博士也正在从事相关领域的研究。他们研发了一种水裂解技术,能够利用太阳能或电能将水转化成氢。

“我们正在研究利用半导体水裂解技术生产氢的新系统。”Graham Dawson博士介绍道, “我们的研究有两个出发点,一是提高生产效率,二是从根本上理解系统本身。”

来自西浦电气与电子工程系的学者也与化学系同事紧密合作,探索新能源方案。电气与电子工程系的Anthony Centeno博士和化学系的Graham Dawson博士组建了一支跨学科研究团队,近期他们在学术期刊《科学报告》上发表了一篇论文,探讨如何更高效地提取太阳能。

Anthony Centeno博士介绍道,“光投射在金、银等贵金属上时,会产生等离子体效应,我们的重心就是更透彻地理解并利用这种效应。”

科学领域的解决方案固然重要,但要在实验室外也取得成功,必须提高其经济可行性。

西浦国际商学院的经济学家Soo Keong Yong博士认为,要想改变私营企业的经营模式,需要发挥经济刺激的作用,因此政府须正确处理好环境政策和经济可行性之间的关系。

“许多传统环境政策走的是命令和控制路线,比如说,公司如果不减排,就要受罚。”他解释道,“通常,这类政策能带来短期的改观,企业会寻求可以快速减少污染或碳排放的方案,但从长远来看,它们的经营模式是没有任何改变的。”

关于运用经济刺激来减少碳排放的的环境政策,Soo Keong Yong博士举了中国近期建立碳市场的例子,尤其是其中的碳排放交易体系。

“碳市场的原理是,政府给每家企业规定一定量的碳排放权,企业可以在碳市场上交易自己的配额。中国并不是第一个实行碳市场制度的国家,但是一旦将来该制度在全国范围内全面实行,中国将拥有全球最大的碳市场。”他说。

据Yong博士介绍,在该政策全面实施之前,政府正在商讨一些具体的规则和细节。此前的研究表明,如果政策设计合理,不仅能在短期内有效减少碳排放,还能为碳减排带来长期的驱动力。

“在此基础上,如何实现长期减排呢?这时就靠清洁能源科技发挥作用了。”

“无论是从经济上,还是环境政策上,我们都要创造一种氛围,让企业认识到投资清洁能源科技从商业角度来看是明智的——比如我校化学系和电气与电子工程系正在研发的技术。”Yong博士说。

“只有政策合理,政府支持到位,技术具有经济性、有效性,我们才能实现无碳未来。”

(记者:Rosanna Galvin 翻译:韩香音 编辑:石露芸)

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