“實現(xiàn)碳達峰、碳中和，是黨中央統(tǒng)籌國內(nèi)國際兩個大局作出的重大戰(zhàn)略決策，是著力解決資源環(huán)境約束突出問題、實現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展的必然選擇...” 

 --- 引自《關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》

《做好碳達峰碳中和工作意見》政策概念圖

在我國經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展、能源需求不斷增加的背景下，實現(xiàn)雙碳目標必須以科技創(chuàng)新為驅(qū)動力、以科技成果為支撐力，大力發(fā)展綠色低碳產(chǎn)業(yè)，打造全方位的“低碳·零碳·負碳”新格局。

1 雙碳科創(chuàng)全布局

有機功能材料與應(yīng)用技術(shù)研究所聚焦國家雙碳戰(zhàn)略，結(jié)合重點領(lǐng)域控碳減碳需求，集聚政產(chǎn)學(xué)研用全方位平臺資源，集結(jié)一批具有多年技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗的科學(xué)家和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗的行業(yè)專家人才隊伍，以固廢水熱資源化利用、CO2礦化利用、高性能薄膜工程化和凝膠與納米包覆等20余項關(guān)鍵核心技術(shù)為支撐，面向市政建設(shè)、鋼鐵、電力、新能源、功能薄膜和綠色農(nóng)業(yè)等多類應(yīng)用場景，提供綜合解決方案，實現(xiàn)減污降碳協(xié)同增效，以科技創(chuàng)新行動努力打造低碳全產(chǎn)業(yè)布局。

-有機功能材料與應(yīng)用技術(shù)研究所-

2 無廢城市強引擎

為響應(yīng)“無廢城市”建設(shè)號召，全國大中城市紛紛推進固廢源頭減量和資源化利用。目前，我國大宗固廢及城市固廢綜合利用和處置技術(shù)仍存在著資源化手段粗放單一、處理效率低下、資源化產(chǎn)品附加值低等問題，尤其是對于高含水率、高黏性的淤泥質(zhì)固廢和具有一定污染的難處理工業(yè)固廢更是缺乏成熟有效的解決方案。

-大宗固廢處置困境-

同濟大學(xué)景鎮(zhèn)子教授團隊多年從事水熱合成超低環(huán)境負荷高機能材料，其自主研發(fā)的水熱固化技術(shù)能夠模擬自然地質(zhì)成巖機理，在工業(yè)條件下促使固廢原料中的元素成巖轉(zhuǎn)變，同時添加核心藥劑合成目標礦物，協(xié)同固化其中污染物并提升材料強度，最終制備得到高強度、低環(huán)境負荷的固廢再生功能建材產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于建筑、市政、水利等多領(lǐng)域。

-大宗固廢資源化技術(shù)路徑-

面對我國固廢處置行業(yè)技術(shù)掣肘，有機功能材料與應(yīng)用技術(shù)研究所與景鎮(zhèn)子教授團隊展開深度合作，基于我國固廢處置現(xiàn)狀，對核心水熱固化技術(shù)進行了轉(zhuǎn)化和二次加工，形成了針對重污染/高含水大宗固廢無害化處理與資源化利用整體解決方案。該解決方案實現(xiàn)大宗固廢高效處置的同時，也實現(xiàn)了固廢資源化產(chǎn)品從原料端到應(yīng)用端的全生命周期低碳減排。

目前，依托該類解決方案，研究所已在全國合作建成多條固廢水熱資源化產(chǎn)線，年處理各類固廢超500萬噸，年產(chǎn)各類資源化建材產(chǎn)品超20億塊（折標磚），創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益和社會價值。

-大宗固廢資源化示范項目-

3 固碳負碳硬實力

針對重點高碳排放行業(yè)減污降碳迫切需求，功能材料所聚焦二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)技術(shù)領(lǐng)域，提出了適用于火電、鋼鐵、煤化工等多類工業(yè)場景的系列解決方案，形成了堅實的技術(shù)壁壘。

-高碳排放重點行業(yè)-

3.1 鋼鐵行業(yè)CO2低能耗捕集耦合鋼渣高效高值

負碳資源化利用解決方案

鋼鐵行業(yè)是我國碳排放量最高的制造行業(yè)之一，也是碳中和的主要責(zé)任體。鋼鐵廠產(chǎn)生的鋼渣固廢富含硅酸二鈣(C2S)等活性成分，其水化活性差但具有良好礦化性能；同時，鋼廠煙氣中的CO2濃度偏低(10%~20%)，須通過高成本捕集技術(shù)將CO2分離提純后方可利用。

面對鋼鐵行業(yè)減污降碳的迫切需求，功能材料所聯(lián)合同濟、南理工等高校團隊合作研發(fā)，提出了鋼鐵行業(yè)CO2低能耗捕集耦合鋼渣高效高值負碳資源化利用解決方案，通過對鋼廠煙氣中低濃度CO2(10%~20%)低能耗捕集獲得較高濃度CO2（50%～60%），并采用復(fù)合反應(yīng)制度實現(xiàn)CO2在鋼渣制品內(nèi)的高效擴散和深層礦化，得到高強度鋼渣資源化產(chǎn)品，實現(xiàn)了鋼渣的100%高值利用。

-CO2低能耗捕集耦合鋼渣高效高值負碳資源化利用產(chǎn)線-

3.2 煤化工行業(yè)直接礦化煙氣CO2制備

全固廢負碳建材技術(shù)

煤化工行業(yè)每年產(chǎn)生大量電石渣、粉煤灰、氣化渣等低活性的硅鋁質(zhì)固廢。針對煤基固廢及其煙氣特點，功能材料所提出煤基固廢直接礦化煙氣CO2制備全固廢負碳建材技術(shù)。

依托該技術(shù)方案，功能材料所聯(lián)合國內(nèi)大型煤化工企業(yè)已建成國內(nèi)煤化工行業(yè)首個萬噸級 CO2礦化制備全固廢負碳建材生產(chǎn)線并成功試運行，CO2捕集規(guī)?？蛇_3-6萬噸/年，可協(xié)同處理氣化渣、電石渣、爐渣、粉煤灰等固廢約24-27萬噸/年，礦化建材產(chǎn)品的力學(xué)性能、耐久性等指標均完全滿足相應(yīng)國家、行業(yè)標準要求。

-萬噸級二氧化碳礦化制備全固廢負碳建材示范產(chǎn)線-

3.3 電力等重點行業(yè)減污降碳綜合解決方案

電力行業(yè)是全國首批納入碳交易體系的行業(yè)，面臨著巨大的碳排管制壓力?；鹆Πl(fā)電廠主要排出低濃度二氧化碳煙氣(10%~20%)，捕集利用難度大。除電力行業(yè)外，陶瓷、水泥、玻璃、危廢焚燒行業(yè)的煙氣具有同樣的特點。

針對此，功能材料所聯(lián)合南工大等高校團隊研發(fā)了高效捕集工業(yè)煙氣CO2系列新技術(shù)。陶瓷膜法捕集技術(shù)作為典型代表，具有氣體脫除選擇性好、效率高、運行成本低等優(yōu)勢，可有效保障系統(tǒng)的吸收效果、使用壽命和穩(wěn)定性，在處理燃煤煙氣方面具有良好的應(yīng)用前景。此外，在濕法捕集領(lǐng)域，功能材料所聯(lián)合各方共同研發(fā)了低能耗胺法捕集劑、離子液體吸收劑等適用于不同場景的CO2捕集劑。

-減污降碳綜合解決方案示意圖-