中國工程院院士黃震：全球航運業低碳進程加速 上海應成爲全球航運綠色能源加註中心

以“共享創新 共塑未來：構建科技創新開放環境”爲主題的2024浦江創新論壇於9月7日至10日在上海舉行，活動之一的未來能源專題論壇9月9日舉行。中國工程院院士、上海交通大學碳中和研究院院長黃震在發表演講時表示，全球航運業正加速進入低碳甚至零碳時代。當前，要抓緊多路徑技術的開發與儲備，加快發展綠色燃料與綠色船舶產業，助力上海國際航運中心建設。

“我國是一個農業大國，有非常豐富的秸稈資源和其他各種資源。因此，展望未來，上海在建設全球航運中心時，理應成爲全球航運綠色能源的加註中心，中國也能夠成爲全球綠色燃料的主要產地和供應國。”黃震說，“以往我們到中東去買油。將來，很可能世界各國都要向中國買綠色燃料。”

黃震表示，能源綠色轉型的基本邏輯是：供給側通過可再生能源、化石能源+碳捕集、核能，實現電力的脫碳、零碳；需求側通過再電氣化、間接電氣化，實現綠電、綠色燃料和綠色原料的替代。

在船海動力領域，全球80%的貨運量由船舶承擔，而船舶動力的減碳成爲全球關注的焦點。國際海事組織已經提出了2050年船舶溫室氣體淨零排放的目標，歐盟更是將航運業納入了碳市場，這些政策都在推動船海動力能源的變革。

黃震認爲，船海動力能源的變革路徑主要有三條：在內河湖泊，或是固定點對點運行的船舶，都將會採用零碳電力爲驅動；在大洋上實施運輸的船舶，將使用綠色燃料；還有一部分必須使用化石燃料的船舶，將安裝船載碳捕集裝置。

其中，綠色燃料是以陽光、水、二氧化碳、生物質、氮氣等爲原料，製備成氫氣、甲烷、甲醇、二甲醚、氨、合成柴油、合成航空煤油。“利用零碳電力製取氫、氨和合成燃料，既是綠色燃料，也是一種新型儲能方式。”黃震表示，該路徑在儲能規模和儲能時間上有獨特優勢，可實現跨季節大規模存儲和廣域共享。

黃震還指出，氫燃料作爲重要的能源載體，雖然在儲存和運輸上存在挑戰，但它在合成氨、甲醇等燃料中發揮着關鍵作用。綠氨和合成燃料的發展，也在逐步克服技術難題，展現出巨大的潛力。

黃震表示，上海交通大學致力於研發二氧化碳電催化合成燃料技術。該技術使用太陽能，在催化劑的作用下，利用水或者氫氣，將二氧化碳活化爲燃料。在現有研究中，該技術可以製造出一氧化碳、甲酸、甲烷等產物，目標是通過增加碳鏈長度，獲得十六烷值大於45、碳鏈長度9-16的產物。

“我們利用零碳電力，將水和二氧化碳在共電解池裡獲得混有一氧化碳和氫氣的合成氣。再通過費託合成，製取適合重載動力的合成燃料。”黃震表示，目前上海交通大學研究人員正在進行四個項目研究，包括二氧化碳電催化還原機理及電機材料研究、高性能低溫二氧化碳還原關鍵技術及電解池堆研發、高溫共電解水/二氧化碳關鍵技術和電解池堆研發、高效能可再生合成燃料系統研發與集成。

“預計到2026年研製出分佈式可再生合成燃料製備系統，2028年實現高一致性、長壽命電解池堆規模化製造，2030年實現可再生合成燃料系統批量化工程運行。”黃震表示。