2020年读书心得之30: 读《二氧化碳捕集和利用》有感

写在前面：

2020年5月

本文是读书团队成员、留德博士、中科院引进人才刘磊研究员4月的读书心得。

读书聚焦我们最为关心的碳排放问题，既介绍了当前我国化石能源使用面临的困境，又介绍了《二氧化碳捕集和利用》这本书的基本结构与内容，开拓了我们的认知边界。如果能进一步将书中的观点结合自身专业与感受展开，可能会进一步加深我们会此问题的认识。

读书是一种交流方式，愿我们从中各受其益。

读《二氧化碳捕集和利用》有感

刘  磊

工业革命以来，化石燃料是人类社会的主要能源，伴随产生大量二氧化碳温室气体，造成全球气候变暖，不仅严重危害自然生态系统的平衡，还威胁人类的生存。联合国相继制订了《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》、《巴黎协定》，呼吁各国政府立即采取行动减少温室气体排放。但最近几年全球碳排放又呈现强劲增长趋势，2018年创历史新高，仅燃烧化石燃料导致的碳排放量就高达到371亿吨。显而易见，各国在控制二氧化碳排放方面，均面临巨大的压力，尤其是快速发展中的我国。我国碳排放量到2018年增长4.7%，科技部发布的《全球生态环境遥感监测2018年度报告》中指出“中国仍是碳排放大国，经济增长伴随着碳排放的增长，与发达国家相比仍然存在较大减排压力”。

一方面，大力发展清洁能源技术，实现过程工业二氧化碳减排和有效利用已成为必须解决且不可回避的重大研究课题。另一方面，二氧化碳也是一种储量丰富、潜力巨大的绿色可再生C1资源，若能将二氧化碳作为化工原料转化为高值化学品，则是环保与节能的双赢之举，对于降低全球碳排放、缓解全球气候变暖具有重大意义，也是近年来国际研究的前沿。最近看了一本书，名为《二氧化碳捕集和利用》，作者是中国科学院长春应用化学研究所王献红研究员。本书从世界能源结构尤其是中国的能源结构现状和未来出发，总结梳理了二氧化碳的排放现状，在此基础上系统介绍了二氧化碳捕集和利用技术新进展。

本书由6章构成。第1章从世界能源结构尤其是中国的能源结构现状和未来出发，总结梳理二氧化碳的排放，分析了工业过程如燃煤发电、炼钢、石化等行业集中排放二氧化碳的现状。第2章总结了目前集中排放的二氧化碳的捕集技术，探讨了新型、低能耗捕集技术如离子液体捕集技术、多孔金属有机骨架材料捕集技术的可行性。第3章探讨了极稀浓度二氧化碳的捕集技术，主要从能耗和经济性考虑大气为代表的极稀浓度气氛下二氧化碳的捕集技术。第4章梳理了二氧化碳作为碳氧资源化学固定为小分子化合物，其中成熟的例子如尿素、水杨酸、无机碳酸盐或有机环状碳酸酯，正处在研发中的例子如碳酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯等。第5章则阐述二氧化碳作为碳氧资源化学固定为高分子材料方面的工作，评述了二氧化碳基塑料和二氧化碳基聚氨酯方面的新进展，同时也评述了非光气法聚碳酸酯和聚氨酯的研究和工业化进展。第6章总结了二氧化碳单独作为碳资源应用的可行性，主要是采用还原反应将二氧化碳转化为大宗能源化学品的新进展，尤其是二氧化碳制备甲醇、甲烷（合成气）、甲酸、一氧化碳的工作。其中能耗和经济分析是决定该领域竞争性和前途的关键。