作者:Mirela Tavares
清华大学化学工程系应用化学研究所所长、中巴气候变化与能源技术创新中心主任刘德华教授认为,巴西的自然资源优势与中国的科技实力相结合,为应对气候变化提供了一条切实可行的路径。今年7月,刘德华教授访问巴西,并强调了进一步深化中巴双边合作的重要性。
作为生物能源和生物炼制领域的权威专家,刘德华表示,巴西拥有丰富的生物多样性、强大的农业生产能力和充足的生物质资源,因此在该领域处于领先地位。这些资源有助于扩大生物燃料、可再生化学品及其他生物基材料的生产,从而减少对化石燃料的依赖。
与此同时,中国具备发展低碳解决方案所需的科学知识、产业能力和市场基础。刘德华认为,中巴合作应通过建设联合实验室、开展人员交流与专业人才培养,以及推动企业和科研机构之间的技术转让进一步深化。
刘德华还指出,中巴双边贸易已经十分活跃,两国人民之间的交流也在不断加强。在他看来,中巴关系的下一阶段应聚焦技术创新、人才培养和产业协同。以下采访中,他阐述了高校、企业与政府之间加强合作,如何为两国经济、环境和人民带来切实利益。
刘教授,您的生物能源与生物炼制研究如何能够同时帮助应对气候变化和全球日益增长的能源需求?
生物制造的本质是利用生物质原料,将其转化为能源、化学品和燃料等人类生存所需的产品。当前碳排放问题的根源在于,自工业革命以来,人类不断将地下储存的煤炭、石油和天然气开采出来用作燃料或材料,最终转化成二氧化碳进入大气,从而增加了大气中的碳总量;而生物制造则属于碳循环过程——生物质在生长过程中吸收大气中的二氧化碳,生物制造将生物质里的这些碳转入燃料等产品中,后者燃烧或降解后将这些碳再转化成二氧化碳,重新回到大气中,形成闭环。因此,用生物质基产品替代化石资源,既能有效降低碳排放,又能补充日益增长的能源需求。
中国在清洁技术领域发展迅速。您认为,哪些科研、产业或政府层面的决策对这一发展起到了最重要的推动作用?
任何技术和产业的发展都不是单靠某一因素推动的,而是科学、政策与市场等多方面协同作用、长期演进的系统结果。其中,科技创新始终是这一切的起点和根本驱动力,而有力的政策引导和成熟的市场机制则为技术落地提供了必要保障。
在您看来,能源转型的哪些领域最有可能为人们的日常生活带来切实的改变?
当生物质原料的成本下降,与之相关的日用消费品和能源价格也会随之降低,同时能源供应的波动性将减小。这对普通民众的日常生活将产生直接而积极的影响,例如更稳定的电价、更便宜的燃料和更多样化的环保产品。不同国家或地区的资源禀赋、能源和产业结构不同,因此实施能源转型的有效路径也会不同,需要全球协同。
生物燃料和可再生化学品如何在不增加粮食生产和环境压力的情况下,减少人类对石油的依赖?
随着技术进步,当前生物燃料和可再生化学品已能够利用秸秆、废弃油脂、海藻等非粮生物质生产。同时,结合风能、太阳能和水力等绿色电力,我们的能源获取方式将日趋多元化,从而减少对石油的单一依赖,最终实现多种能源形式之间的互补与灵活转换。由于原料多为废弃资源,不会与粮食生产争地,环境压力也大为减轻。相反的,生物燃料和生物基化学品的巨大需求可以反过来推动现有农地的多茬作物播收、荒废土地复种、沙漠治理等多途径粮食增产。
将一项科学发现转化为产业化解决方案,主要面临哪些挑战?
从科学技术到工业方案的转化,是一个从点到面、从单项技术到全产业链的突破过程。现实中,很多配套体系尚不完善,包括硬件上的水、电、气等基础设施,以及软件上的人才培养、持续维护等支撑。同时,稳定的原料供应和可靠的产品输出能力也至关重要。而最大的挑战,或许在于这项技术本身是否真正切中了当前工业的实际需求——只有解决了真实痛点,转化才具备根本动力。
您拥有50余项专利,并在科研成果产业化方面积累了丰富经验。哪些因素决定一项实验室创新能否真正对社会产生影响?
关键在于这项创新的出发点。如果它源于产业一线的实际问题,并且能够有效解决这些痛点,那么它就更有机会产生真正的社会影响;反之,如果只是为了发表论文而脱离现实需求,则很难落地。
与中国及其他领先国家相比,您如何看待巴西在生物能源发展领域的地位?
巴西在生物能源领域起步很早,并且很好地结合了本国资源优势和全球发展趋势,取得了今天在市场规模以及生物能源占全部能源比例方面的全球领先地位。我相信巴西完全可以继续发挥其本土优势,积极融入全球发展进程,与中国等国家形成互补合作,为全球能源转型和低碳发展做出更大贡献!
巴西丰富的生物多样性和强大的农业生产能力,能否使其成为生物炼制和生物基产品领域的全球领先国家?要实现这一潜力,巴西还需要具备哪些条件?
我认为完全有可能。巴西拥有全球最丰富的生物多样性,这是得天独厚的优势。巴西既有能力也有责任引领生物精炼和生物基产品的发展。近年来,我也注意到巴西的生物制造科研与工业界之间的联系日益紧密,但我认为还可以进一步深化。我们需要将工业中的实际问题带到实验室,同时将实验室的先进技术加速应用到生产一线,只有双向互动,才能真正释放潜力。还要特别强调的一点是:巴西对生物制造的各项技术、装备以及各类人才(包括高素质技术工人)应该更开放。
随着极端气候事件日益频繁,巴西和中国应如何结合科学知识、产业能力与自然资源,开发更加有效的解决方案?
中国和巴西两个发展中大国完全可以从科技创新、资源利用、产业协同等多维度合作,共同应对极端气候事件日益频繁等全球挑战。比如,中国在风电、光伏、电动汽车、超高压直流输电等领域的技术和产能处于全球领先,可以与巴西合作,将巴西的资源优势变为技术和产业优势;又比如,中国超大的市场不仅需要海量的巴西大豆、铁矿石、纸浆、玉米、原油等,也具备消纳巴西燃料乙醇、绿色甲醇、生物柴油等低碳燃料的巨大潜力。此外,中巴两国在智能化和人工智能技术领域合作前景十分广阔。生物制造也应积极拥抱这些进步,例如利用AI优化工艺参数、提高资源利用效率、预测原料供给波动等。同时,双方可结合各自的气候条件和生物资源,共同开发适应极端环境的生物解决方案。
未来几年,中巴两国可以共同开展哪些项目,为两国的经济、环境和人民带来切实利益?
中巴两国之间的贸易往来已经非常频繁,人文交流也越来越兴旺。但我认为下一步应当更加强技术创新、人才培养和产业协同方面的合作。例如,可以共建联合实验室、设立研究生交换项目、推动企业间技术转移等。这才是能够保障长期稳定和可持续发展的根本路径,既能带动经济增长,又能保护环境,惠及两国人民。



