中国工程院院士黄震：全球航运业低碳进程加速 上海应成为全球航运绿色能源加注中心

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以“共享创新 共塑未来：构建科技创新开放环境”为主题的2024浦江创新论坛于9月7日至10日在上海举行，活动之一的未来能源专题论坛9月9日举行。中国工程院院士、上海交通大学碳中和研究院院长黄震在发表演讲时表示，全球航运业正加速进入低碳甚至零碳时代。当前，要抓紧多路径技术的开发与储备，加快发展绿色燃料与绿色船舶产业，助力上海国际航运中心建设。

“我国是一个农业大国，有非常丰富的秸秆资源和其他各种资源。因此，展望未来，上海在建设全球航运中心时，理应成为全球航运绿色能源的加注中心，中国也能够成为全球绿色燃料的主要产地和供应国。”黄震说，“以往我们到中东去买油。将来，很可能世界各国都要向中国买绿色燃料。”

黄震表示，能源绿色转型的基本逻辑是：供给侧通过可再生能源、化石能源+碳捕集、核能，实现电力的脱碳、零碳；需求侧通过再电气化、间接电气化，实现绿电、绿色燃料和绿色原料的替代。

在船海动力领域，全球80%的货运量由船舶承担，而船舶动力的减碳成为全球关注的焦点。国际海事组织已经提出了2050年船舶温室气体净零排放的目标，欧盟更是将航运业纳入了碳市场，这些政策都在推动船海动力能源的变革。

黄震认为，船海动力能源的变革路径主要有三条：在内河湖泊，或是固定点对点运行的船舶，都将会采用零碳电力为驱动；在大洋上实施运输的船舶，将使用绿色燃料；还有一部分必须使用化石燃料的船舶，将安装船载碳捕集装置。

其中，绿色燃料是以阳光、水、二氧化碳、生物质、氮气等为原料，制备成氢气、甲烷、甲醇、二甲醚、氨、合成柴油、合成航空煤油。“利用零碳电力制取氢、氨和合成燃料，既是绿色燃料，也是一种新型储能方式。”黄震表示，该路径在储能规模和储能时间上有独特优势，可实现跨季节大规模存储和广域共享。

黄震还指出，氢燃料作为重要的能源载体，虽然在储存和运输上存在挑战，但它在合成氨、甲醇等燃料中发挥着关键作用。绿氨和合成燃料的发展，也在逐步克服技术难题，展现出巨大的潜力。

黄震表示，上海交通大学致力于研发二氧化碳电催化合成燃料技术。该技术使用太阳能，在催化剂的作用下，利用水或者氢气，将二氧化碳活化为燃料。在现有研究中，该技术可以制造出一氧化碳、甲酸、甲烷等产物，目标是通过增加碳链长度，获得十六烷值大于45、碳链长度9-16的产物。

“我们利用零碳电力，将水和二氧化碳在共电解池里获得混有一氧化碳和氢气的合成气。再通过费托合成，制取适合重载动力的合成燃料。”黄震表示，目前上海交通大学研究人员正在进行四个项目研究，包括二氧化碳电催化还原机理及电机材料研究、高性能低温二氧化碳还原关键技术及电解池堆研发、高温共电解水/二氧化碳关键技术和电解池堆研发、高效能可再生合成燃料系统研发与集成。

“预计到2026年研制出分布式可再生合成燃料制备系统，2028年实现高一致性、长寿命电解池堆规模化制造，2030年实现可再生合成燃料系统批量化工程运行。”黄震表示。