2024年1月9日，清华大学碳中和研究院携手美团青山科技基金与中国石油和化学工业联合会举办了第二次碳中和学术沙龙，探讨绿色低碳材料和循环经济领域的最新研究进展。沙龙由清华大学碳中和研究院院长助理、清华大学环境学院鲁玺教授担任主持。

嘉宾云集，学术大咖齐聚

本次碳中和学术沙龙吸引了众多学术界和产业界的杰出代表参加，包括清华大学碳中和研究院谢小荣副院长，美团副总裁开莉（线上），中国石油和化学工业联合会科技项目处赵明处长，中国科学院过程工程研究所曹宏斌研究员，清华大学环境学院田金平教授，浙江大学教授、工学部邢华斌副主任，华东理工大学教授、化学与分子工学院马骧副院长，浙江大学鲍宗必教授，北京理工大学李丽教授，北京化工大学王润国教授，清华大学段昊泓副教授等。

议题多元，前沿研究亮相

本次学术沙龙的议题涵盖了碳中和、绿色低碳材料和循环经济等多个方面。各位专家学者就废锂电池高效低碳循环利用及新材料、资源回收、循环经济等领域进行了深入探讨，为推动绿色低碳技术和循环经济发展提供了有益的学术交流平台。

清华大学碳中和研究院谢小荣副院长强调全球面临气候变化和资源枯竭挑战，鼓励青年学者参与研究，促进科技成果在产业领域应用，呼吁共同努力推动绿色低碳材料与循环经济领域的发展，为实现“双碳”目标作出积极贡献。

美团副总裁开莉通过线上方式参与本次沙龙，分享了美团在科技创新、社会责任和行业环保方面的努力及美团青山科技基金支持绿色低碳科技创新的成果。

中国石油和化学工业联合会科技项目处赵明处长感谢了参与碳中和沙龙的嘉宾，强调化学工业在实现“双碳”目标中发挥独特作用，特别是通过青山科技奖鼓励青年科学家投身绿色创新和可持续发展，期望学术沙龙促进跨学科跨领域合作，为绿色创新提供更多解决方案。

中国科学院过程工程研究所曹宏斌研究员分享了团队在废锂离子电池循环利用与污染控制领域的15年工作，重点突破了金属提取与分离、废正极材料处理、三废资源化等关键技术，并通过全过程优化，实现废锂电池低碳循环利用。团队提出了“机理-数据”双驱动的多单元集成优化建模方法，建立了总成本最小，兼顾污染排放和碳排放的全过程协同优化模型。在广东邦普建成全球最大的锂电池循环利用示范工程。他指出，动力电池循环利用需关注安全和低碳，并建议从电池材料、电池结构与制造开始就进行绿色设计，进行技术创新。

北京理工大学李丽教授分享了退役锂离子电池回收处理和资源循环的研究。她指出退役锂离子电池既具有环境危害又有战略资源的双重属性，着重介绍了残余电量精准预测和电池安全隐患。强调战略资源短缺、降低对外依存度和高效安全利用资源是当前工作的主要出发点。通过四面体结构阐释锂离子电池回收利用过程，强调电极材料性能和结构之间的构效关系对失效材料靶向修复的重要性。她从资源再利用、环境友好、成本经济、政策激励等方面阐述了电池回收处理与资源循环的综合考量。在可持续回收设计和循环策略方面，她强调不同正极材料体系在性能上的差异，并提出实现不同材料全生命周期的回收闭环。最后，她介绍了团队近期的研究方向，包括原位升级修复、低碳绿色修复等，强调在“双碳”背景下实现锂离子电池全生命周期设计和评估的可持续发展。

清华大学环境学院田金平教授汇报了去年在帮助四川经济开发区进行循环经济专项规划的过程中的主要内容。该规划以江安园区为例，侧重从物质和能量角度出发，分析园区在发展过程中的资源和能源需求以及产生的废弃物压力。基于国家生态示范园区标准，整体梳理了园区的物质、能量、价值和二氧化碳排放流向，同时考虑已有和未来增量产业的配套。关键步骤包括分析产业发展所需的基础化工原料、土地、水资源和能源，并评估相应的污染物循环潜力。通过两个情景的分析，提出了面向235GWh的动力电池产业配套的挑战，包括水、能源等需求大幅增长，以及基础化学品短缺等问题。解决方案包括规划生态绿岛、提升基础化学品供应、解决固废处理和优化物流等。最终形成了项目清单、碳达峰路线图以及提高期望水平的建议，支持江安园区实现全链条的产业共生和发展。

浙江大学教授、工学部邢华斌副主任介绍了其课题组在吸附分离领域的研究，重点关注微孔材料结构调控及吸附碳捕集。邢教授指出当前主流的碳捕集方法存在一些挑战，如胺法的能耗和分解问题。他详细介绍了课题组在烟气碳捕集和生物气领域的工作，突出了草酸吸附剂在高温高湿条件下的潜在应用，以及通过分子筛修饰提高选择性的研究。最后，他总结表示随着多孔材料的发展，有望找到一些满足碳捕集需求的新型吸附剂，对未来碳捕集技术的发展充满期待。

浙江大学鲍宗必教授分享了最近几年在同分异构体、尤其是二甲苯异构体吸附分离方面的研究进展。他强调了分离是一个耗能的过程，在全球化学工业中占据重要位置。以二甲苯异构体分离为例，该过程能耗极高，相当于两个三峡电站的装机容量，因此寻找高效的分离方法至关重要。鲍教授介绍了模拟移动床工艺过程，同时指出传统分子筛存在的一些限制，例如选择性低、扩散慢、操作温度高等不足。他提出利用新一代分子筛材料，如具有可设计性和柔性特征的MOF材料，可能带来节能优势。报告介绍了一种基于开放金属位点的MOF材料，相比目前其他在研及商用吸附剂，该材料对PX表现出超高选择性和吸附容量，同时在高温下保持良好稳定性。最后，他展望了该领域的未来研究方向，着重在规模化合成、材料成形、性能评价等方面进行深入研究，以推动新一代材料在工业中的应用。

华东理工大学教授、化学与分子工学院马骧副院长介绍了在精细化工功能染料领域的研究，聚焦于高值化的发光功能染料。他指出功能染料在信息领域和生物医学应用中的重要性，强调了国产化空间尚未充分挖掘。马教授提出通过组装体策略，使有限资源实现丰富性能，提高染料的价值。他介绍了荧光和磷光的应用区别，以及磷光在生物医学成像中的优势。他分享了一系列染料体系的开发和简化、降低成本的方法，以及在生物医学和其他领域的具体应用。最后，他提到了用非共价作用组装染料的理念，实现常规单元所不具备的性能，并探讨了染料在聚合材料中的可视化应用，期待与材料及碳中和领域的专家进行合作。

北京化工大学王润国教授介绍了先进弹性体材料研究中心在生物基弹性体材料领域的研究。他指出我国是全球最大的合成橡胶消耗国，但传统合成橡胶依赖不可再生的石化资源。国际著名的轮胎企业如米其林、德国大陆等正在推动可持续橡胶的研发和生产。王教授团队基于衣康酸资源，设计和开发了新型生物基衣康酸酯橡胶，通过结构和性能的调控可实现在不同领域的应用。目前，已成功建成世界首个5000吨级生物基衣康酸酯橡胶示范生产线，与国内轮胎企业合作研发的生物基橡胶轮胎，抗湿滑性能和滚动阻力已达到欧盟标签法双A级标准。王教授团队还在生物基新能源汽车专用轮胎和高附加值的生物基鞋材领域取得显著进展，为弹性体领域的碳中和与可持续发展做出贡献。

清华大学段昊泓副教授分享了团队近几年在电解水制氢方面的研究成果。他指出氢能作为绿色低碳的二次能源前景广阔，但电解水制氢在市场规模上仍面临挑战，主要因其高生产成本。为应对此问题，他们团队通过电催化的氧化反应取代阳极的析氧反应，实现了制氢能耗的降低和高附加值化学品的生产。具体应用包括电解水制氢与有机合成、生物质转化、废弃塑料高值转化的耦合。通过开发连续流反应器，他们在高浓度条件下取得了高纯度的反应产物。最后，展望未来使用可再生电力驱动反应，助力碳中和目标的实现。

学术研讨，共谋绿色未来

沙龙不仅仅是专家学者们的学术研讨场，更是业内交流的平台。在座谈互动环节，与会代表积极提问、讨论，共同探讨碳中和、绿色低碳材料和循环经济的未来发展方向。

总结展望，共建绿色未来

碳中和学术沙龙圆满落幕，各位专家学者的精彩演讲和深度交流为此次活动留下了浓墨重彩的一笔。未来将通过更多的碳中和学术沙龙活动，加强学术界和产业界的深度合作，将科研成果转化成实际应用，为我国推动绿色低碳事业发展共同努力。