山东大学教授、山东原创环保工程有限公司创始人朱维群

初心如磐深耕研技 ，“碳路”逐绿利民领航

——访山东大学教授、山东原创环保工程有限公司创始人朱维群

在人类发展的宏大叙事中，工业文明的崛起如一把双刃剑，在推动经济飞速发展、极大提升人类生活水平的同时，也给地球生态环境带来了前所未有的挑战。其中，全球气候变暖问题尤为严峻，时刻威胁着地球生态系统的平衡与人类社会的可持续发展。在这场关乎人类未来命运的“气候之战”中，朱维群，一位满怀科研热忱与社会责任感的学者，积极投身于碳中和科技工业路线的研究与开发之中，成为探索绿色发展道路的先锋人物。他的研究成果，为全球应对气候变化提供了全新的思路和方向，引领着人类迈向可持续发展的新纪元。

危机催生使命·破局势在必行

自工业革命以来，人类对化石能源的依赖程度与日俱增。煤炭、石油和天然气等化石燃料，作为工业生产和社会运转的“血液”，被大规模地开采和燃烧，生成了大量二氧化碳排放到大气中，造成了全球气候逐渐变暖等环境危机。

这种气候变化带来的影响是全方位且深远的。冰川加速融化，使得海平面不断上升，威胁着众多沿海城市和岛屿国家的生存；极端气候事件的发生愈发频繁，暴雨、干旱、飓风等自然灾害肆虐，严重破坏了生态平衡，影响着农业生产和人类的生活。科学数据显示，大气中的二氧化碳浓度已从工业革命前的280ppm飙升至如今的421ppm，这一数字的背后，是生态系统的失衡和无数生命的危机。

面对日益严峻的气候危机，全球各界积极寻求解决之道，绿色能源开发、现有工业节能减排以及二氧化碳捕集利用等技术成为了关注焦点。然而，这些技术在实际应用的发展却面临着重重困境。

绿色能源虽然具有清洁、可再生的优势，但快速发展受限明显。以光伏发电为例，尽管技术不断进步，但2022年其发电量仅占全球发电总量的4.5%。其受自然条件的制约严重，难以满足全球能源的稳定需求。在我国，绿色能源的增长速度还赶不上二氧化碳排放的增长速度，难以在短期内成为能源供应的中流砥柱。

现有工业过程的节能减排也困难重重。多年来，火电、钢铁、电解铝等高能耗、高排放行业，虽在节能技术上不断探索，但由于工艺锁定等固有特性，节能、提高能效和减少化石燃料用量的效果十分有限，节能减排不能不排，无法从根本上扭转碳排放居高不下的局面。

二氧化碳的捕集、封存和利用（CCS/CCUS）技术在理论上是减少了二氧化碳排放的有效途径，但在实际应用中却效果有限。该技术成本高昂，需要消耗大量的能源来实现二氧化碳的捕集和处理，且处理后的封存安全性和长期稳定性存在着诸多不确定因素。全球范围内，针对煤电二氧化碳的捕集、封存及利用进行了几十年的研究和工程示范，但其工程示范总量还不到5000万吨，无法满足大规模减排的需求，全流程的经济可行性备受质疑。

在此背景下，朱维群意识到，开发新的低碳排放工业路线已刻不容缓。他深知，这不仅是科研领域的难题，更是全人类共同面临的生存挑战。作为一名科研工作者，朱维群决定扛起这一时代重任，投身于碳中和科技工业路线的研究之中。

朱维群凭借着扎实深厚的专业知识和丰富的科研经验，带领着团队深入剖析化石能源利用过程中的碳排放问题。他们查阅文献资料，追踪国际前沿科研动态，与国内外专家学者交流合作。研究过程中，困难和挫折如影随形，但朱维群始终保持着坚定，不断调整研究方法，改进实验过程，力求突破现有的技术瓶颈。

创新驱动变革·成果引领未来

朱维群在深入研究和反复思考的基础上，提出了“利用化石能源而不排放二氧化碳”简称“用碳不排碳”的创新理念，为解决化石能源利用与碳排放的矛盾开辟了全新视角。他认为化石燃料不仅是能源，更是富含碳氢化合物的物质资源。采用创新技术，可以实现对化石燃料能量和元素的同时高效利用（EMSU），就能在利用化石能源的同时避免二氧化碳的排放，为实现碳中和目标提供了新途径。

基于此理念，朱维群设计了一套独特的工业装置和工艺流程。在该系统中，化石燃料在能源利用过程中产生的二氧化碳通过特定化学反应转化为稳定的固体二氧化碳衍生物——三嗪醇（C3H3N3O3）。这一过程不仅实现了“用碳不排碳”，还将释放的能量作为清洁能源加以利用。从热力学角度来看，这一创新过程与传统化石能源燃烧生成二氧化碳的方式释放的能量相当，但却从根本上杜绝了二氧化碳排放，为实现碳中和目标奠定了坚实的理论基础。

朱维群提出的化石能源固碳利用的能源工业路线，为能源领域发展带来了革命性的变化。以传统燃煤发电为例，传统方式不仅发电效率低，通常仅在40%左右，还会产生大量的废水、废气、废渣、废热和噪声等污染物，对环境造成了严重影响。而EMSU技术路线为燃煤发电带来了新的生机。煤炭经过纯氧气化和高温净化处理后进行联合发电，实现能量的高效利用。发电过程中产生的二氧化碳、系统中部分氢气及伴生的氮气（氢气与氮气合成氨气），在特定工艺条件下转化为固碳产物三嗪醇。这一过程实现了燃煤发电装置的零碳排放，且发电效率与现有发电效率相当。通过能量的梯级利用和工艺优化，同时提高了能源利用效率和碳利用效率。新的燃煤电厂无废气排放（无烟囱）、水汽消耗降低2/3以上，真正地实现了煤炭的清洁高效利用。

这一技术路线在石油和天然气利用方面同样前景广阔。通过对现有能源利用装置的改造升级，采用EMSU技术，可实现石油和天然气的零碳排放，为能源行业的可持续发展注入新活力。

朱维群在创新能源工业路线的同时，还在材料工业领域取得了重大突破。他发现固碳产物三嗪醇具有巨大的开发潜力，可进一步转化为具有低成本、低内能、高固碳等特性的三嗪类高分子材料。

这些材料具有诸多优良性能，如无毒无味、耐腐蚀、耐高温、耐低温、阻燃、质轻且耐用等，被广泛应用于建筑装饰、交通车辆、水上船舶、航空航天、机电设备、工业吸音保温等行业领域。与传统的高耗能高排放工业材料相比，三嗪类高分子材料在生产过程中能源消耗和碳排放大幅降低。生产1吨该材料，大约仅需消耗1吨标煤，这为材料工业的绿色转型提供了切实可行的方案，有助于减少全球的碳排放，推动可持续发展。

朱维群通过创新工艺技术，成功地实现了将化石燃料或固碳产物三嗪醇转化为三嗪类高分子材料的过程。这一过程符合绿色、低碳、可持续发展理念，为材料工业开辟了一条全新的生态工业材料路线。随着技术的不断完善和推广应用，三嗪类高分子材料有望逐步替代部分传统高耗能高排放材料，引发材料领域的绿色革命。

朱维群的研究成果在多个领域展现出广阔的应用前景，为解决实际问题提供了有效方案。开发在现有煤（天然气）化工装置基础上生产三嗪醇的创新工艺技术，为二氧化碳固定利用提供了新途径，可充分利用现有的工业设施，降低技术应用成本和难度，实现二氧化碳的资源化利用。

在环保领域，朱维群研发的燃煤烟气污染物干式高效脱除技术优势明显。与国际上广泛采用的可能导致雾霾的烟气湿法处理技术不同，该干式技术具有设备装置固定资产投入少、工业运行成本低、污染物排放少以及运行安全性高等优点。这一技术的推广应用，将有效改善空气质量，减少环境污染，为人们创造更加健康、宜居的生活环境。

在热力领域，零碳排放的化石能源供热装置示范工程为燃气供热供汽行业提供了零碳排放的设计思路。通过采用EMSU技术，高品质的天然气可实现更高效、清洁地利用，实现供热供汽过程的零碳排放。同时炼化企业的天然气制氢也可借助这一技术进行零碳排放改造，为炼化行业的绿色转型指明了方向。

在钢铁行业，EMSU技术作为“钢化联产优选低碳排放路线”可将炼钢过程中的尾气转化为三嗪醇固碳产物，为钢铁行业的节能减排开辟了新的路径。与传统炼钢工艺相比，这一技术路线不仅能减少二氧化碳的排放，还能实现资源的循环利用，提高企业的经济效益和环境效益。

砥砺持续探索·共筑绿色未来

朱维群在碳中和领域取得的显著成果，并未让他停下探索的脚步。他深知实现碳中和目标是一个长期而艰巨的过程，为进一步优化现有技术路线，提高能源利用效率和二氧化碳固定效率，降低生产成本，朱维群带领团队不断改进实验方法，优化工艺流程，尝试采用新的材料和技术手段突破现有的技术瓶颈。朱维群还积极关注国际科研前沿动态，与国内外的顶尖科研机构和企业广泛合作交流，与全球同行携手共进，为全球应对气候变化贡献中国智慧和中国方案。

朱维群认为，科研成果只有转化为实际生产力，才能真正地发挥其价值，为解决全球气候问题带来实质性的改变。为推动研究成果在全球范围内的应用，他积极与政府部门、企业和社会组织合作，开展技术推广和示范项目。在与政府部门的合作中，他积极参与政策制定和规划，希望通过政策引导和支持，鼓励企业加大对碳中和技术的研发和应用投入，推动产业结构的调整和升级。同时，与企业紧密合作，为企业提供技术咨询和解决方案，助力企业实现绿色转型。

展望未来，朱维群对实现碳中和目标充满了信心。他坚信，他的研究成果为全球实现碳中和目标提供了可行路径，他也将继续在这条道路上坚定地前行。

朱维群希望通过自己的努力，激励更多科研工作者投身于碳中和领域的研究中来，共同推动全球的绿色发展。他相信科研的力量能够改变世界，只要大家齐心协力，就能攻克一个又一个难关，为人类创造一个更加美好的绿色未来。在他的愿景中，未来的世界将是一个蓝天白云、绿水青山的美好家园，人类将生活在一个低碳、环保、可持续发展的社会中。在未来的征程中，他将继续在科研道路上砥砺奋进，为实现碳中和目标、创造美好绿色家园而不懈努力，引领着人类朝着可持续发展的目标不断迈进，开启人与自然和谐共生的崭新时代。