工程14（2022）1社论实现碳中和的途径：挑战与对策张晓野a，高翔ba中国气象科学研究院中国气象局大气化学重点实验室灾害天气国家重点邮编：100081b浙江大学燃煤大气污染控制国家环保工程中心清洁能源利用国家重点实验室，杭州310027中国向世界郑重承诺，到2060年实现碳中和，这表明中国决心走一条新的发展道路，这与1979年以来40多年来取得的骄人成就不同。走绿色、低碳、高质量的发展道路，也是中国坚持“以德为先”发展理念的有力体现中国还希望通过促进碳中和的行动，改变其能源结构，随之产生新的产业结构和社会经济地位，以激励其公民更好地应对第四次工业革命的挑战，并在这一进程中发挥积极作用。再者，实现碳中和战略目标，对我国发展的长治久安将产生重大影响未来，中国将面临许多挑战和不确定性，包括到2050年可能出现的不同排放峰值时间和碳排放的情景以及可再生能源的使用程度。中国还可能面临化石能源产生的二氧化碳（CO2）部分滞留在大气中的问题，通过各种努力，2050年或2060年，需要碳捕获和储存（CCS）技术。CCS重大科技基础设施建设是CCS技术创新、降低成本和风险、商业推广和关键技术人才培养的决定性因素。除CCS外，碳捕获、利用和封存（CCUS）是另一个值得关注的解决大气中CO2滞留的方法。在捕集、利用和储存方面，仍有重大的科技困难和机遇有待克服或实现。能源转型也是可再生能源替代传统化石能源过程中非常重要的技术，需要以显著降低的成本实现商业化。除了在大型工业领域实现碳中和的相关问题外，在废水处理等与社会生活密切相关的部门，也存在着实现碳中和的相关科技促进碳中和行动的效果同时，中国也需要借鉴和发展其他国家的做法和经验本期特刊选择了六篇文章和一篇观点文章，报道旨在实现碳中和的科学和技术的在本期中，张和陈提出并比较了四个碳中和情景，这些情景具有不同的排放峰值时间和2050年前的碳排放量，使用中国的集成MARKAL-EFOM它们表明，中国届时，可再生能源将占中国能源消费总量（热值计算）的60%作者强调，提前实现峰值排放将产生更多的短期效益，但需要在2025年后加速逐步淘汰煤炭，并广泛部署可再生能源在未来十年。Ma等回顾了CCS项目在发达国家的发展和分类，为其他国家部署和推广CCS项目提供参考。做法https://doi.org/10.1016/j.eng.2022.05.0092095-8099/©2022 THE COMEORS.由爱思唯尔有限公司代表中国工程院和高等教育出版社有限公司出版。这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程杂志首页：www.elsevier.com/locate/engX. Zhang和X.高工程14（2022）1发达国家的实践表明，CCS重大科技基础设施的建设已成为CCS技术创新、降低成本和风险、推动商业化、培养关键技术人才的主导因素。Lin等人提出了CCUS关键方面的技术观点，并提出化学吸收需要高效和低成本的吸收剂才能用于碳捕获。在碳利用方面，开发高活性、高选择性、高稳定性的电催化剂和优化电解槽设计是未来电化学转化的发展方向。 对于碳储存，成功的部署依赖于对流体力学，地质力学和反应运输的更好理解。Blunt和Lin提出了多孔介质中多相流的应用，这些应用与当前的能量转换有关他们提出了一个框架，设计多相驱，是最佳的流动，捕获和饱和度。该框架可用于设计高效的设备和有效的存储方案，利用非破坏性三维（3D）成像，分析和建模的最新进展Lam等人评估了四个全球城市（阿姆斯特丹、墨尔本、纽约）城市水系统温室气体（GHG）排放管理的进展和经验教训。城市，东京。研究表明，水务行业很难单独实现碳中和。在实现城市的碳中和目标时，需要与其他部门合作。这种方法还涉及扩展通常的水行业系统边界，以从外部挖掘工程和非工程机会。Liu等人回顾了传统的年度碳排放核算方法和新兴的实时碳排放监测技术。作者认为，实时碳排放监测技术将有力地支持中国的碳中和战略，并提供一个全球近实时的碳排放框架。Wei等人通过回顾1995年至2020年期间关于这两个碳减排目标的1105篇出版物，总结了实现碳达峰和碳中和所涉及的优先事项、观点以及本文在全面回顾国内外碳中和研究现状的基础上，提出了实现碳中和的理论依据和具体对策。我们相信，这些文章可以为读者提供有关科学、技术和系统管理的最新发展的信息，以实现碳中和和地球可持续发展的目标。2
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