践行“双碳”战略，助推绿色能源。在碳中和背景下，减少二氧化碳排放已成为我国的一项重要发展战略，发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。
“碳捕快”、“碳捕集创新联合体联合发起人”、“双碳课堂联合创始人”……中国矿业大学教授（研究员）、博士生导师陆诗建，多年以来，一直致力于碳捕集、利用与封存（CCUS）技术研究。立足国家“双碳”战略，陆诗建带领团队不仅创新突破“碳捕集”技术，还将创新技术在能源领域转化应用，谱写绿色环保“碳”文章，为环保事业和绿色能源发展贡献了力量。
时至今日，陆诗建还担任二氧化碳捕集、利用与封存全国循环经济实验室常务副主任，全国碳排放管理标委会CCUS标准化工作组成员，中科院山西煤化所兼职研究员。
创新：CO₂捕集技术新突破
国务院《2030年前碳达峰行动方案》提出：“建设全流程、集成化、规模化二氧化碳捕集利用与封存示范项目”，CCUS已成为目前实现能源低碳化利用的主要技术手段。面向前沿科技，陆诗建团队开发了“大规模低能耗CO2捕集与高值化利用技术”，包含低能耗CO2吸收剂（复合胺、离子液体及相变吸收剂、少水吸收剂）、CO2固载胺吸附剂、多梯级余热利用技术、高通量反应器与分相器加工技术、胺逃逸控制技术、胺降解控制技术、CO2矿化制取绿色建材技术、CO2矿化制取纳米碳酸钙技术以及CO2化工利用制备低碳醇技术，相关技术实现了在燃煤烟气、工业排放气CO2捕集提纯与CO2资源化利用领域的规模化应用，并取得显著效果。其中烟气CO2捕集吸收剂耦合节能工艺后CO2捕集率＞90%，再生能耗降至2.0 GJ/tCO2以下，煤基固废CO2矿化固碳量≥60kg CO2/t固废，高钙固废CO2矿化固碳量≥200kg CO2/t固废；CO2利用方面，CO2加氢180℃下制备甲醇选择性达到90%以上，电催化制备乙烯或甲酸催化剂稳定性大于500小时。
针对技术难点，团队还参与研发了复杂地形地貌下CO2超临界管道输送技术、CO2地质封存扩容增储技术、CO2储能技术、CO2腐蚀控制技术、CO2监测技术以及CCUS源汇匹配技术等，谱写了“碳”文章。
团队开发的技术2024年经中国环境科学学会、中国循环经济协会鉴定，技术总体达到国际领先水平。特别值得一提的是，团队首创开发了低浓度CO2冷凝分离技术，相比化学吸收法，该工艺实现了不涉化、无污染，目前已完成模试验证。依托取得的技术创新突破，成功入选了2022年度江苏省行业领域环境能源领域的优秀科技进展，并获得2023年度日内瓦国际发明展金奖。
由于创新贡献，陆诗建团队获得诸多荣誉和奖项:“相变吸收体系捕集回收CO2与驱油封存关键技术开发及应用”、“烟气碳捕集、输送与封存利用全流程地面技术开发与应用”、“大宗排放气高效低耗CO2捕集及固碳技术开发与规模化示范”、“CCUS全流程技术与工艺包开发”、“CO2驱替开采生态环境影响监测与评估技术研究”……这些重要成果分别获得2019年湖北省科技进步一等奖、2020年教育部科技进步二等奖、2024年湖北省科技进步二等奖、2018年中国循环经济协会科技进步一等奖、2021年度绿色矿山科学技术基础研究一等奖、2022年度中国发明协会发明创业成果奖一等奖等。陆诗建团队还凭借“工业源CO2捕集与矿化固定一体化技术”参赛获得2021年XPRIZE Carbon Removal（碳去除大赛）中国预热赛（常规组）冠军。
项目是科研开展的主要载体。陆诗建团队先后主持或参与国家重点研发计划国际合作项目3项、国家重点研发计划课题3项，负责江苏省双碳重大科技示范项目、新疆自治区重大科技项目等省部级项目10余项，中国工程院咨询项目2项，承担企业横向技术开发项目30余项，形成了丰硕的科研成果。
合力攻坚，科技魅力无限。陆诗建团队积极与国内高校、研究院所、企业等开展合作，共同推进CCUS技术进步与成果转化。合作单位包括清华大学、浙江大学、南京大学、中国科学院山西煤化所、武汉岩土所、大连化物所等研究机构，以及中石油、中石化、中海油、华润电力、华电集团等央企以及浙江菲达环保科技股份有限公司、同兴环保科技股份有限公司、北京美斯顿科技开发有限公司、江苏庆锋工程集团有限公司等知名企业，联合开发了多项技术，联合落地示范或中试项目10余项。
创新传承，为国培育精英人才。除了科研，陆诗建还创新教学，谱写育人篇章。他主讲特色课程“CO2捕集与转化”，编写了教材《碳捕集、利用与封存技术》，结合自身的10余项CCUS工程实践经验，创造性提出了“科研现场行”的教学理念，将理论知识深入浅出的进行教授，实现了沉浸式教学，培养实践性人才。牵头编制了《低碳与中国能源结构转型》系列丛书以及《二氧化碳捕集、利用和封存先进技术》丛书，旨在形成国内首套内容全面、体系科学、设置合理的“双碳”课程教材以及参考书目。团队全面推进“五育”融合创新教育新实践，指导的研究生在“建行杯”江苏大学生创新大赛(2024)中获得一等奖。
工程化应用是科研转化的主要抓手。陆诗建团队聚焦技术产业化，将CCUS全流程技术成果与工艺包推向工程应用，陆续负责了大规模燃烧后CCUS项目”胜利电厂200万吨/年烟气CO2捕集与驱油封存工程”工艺包设计，主持了全国碳捕集与咸水层封存标杆项目“国能锦界电厂15万吨/年烟气CO2捕集与封存工程”可研、工艺包设计、工程设计与技术服务工作、中美元首应对气候变化项目-延长石油36万吨/年中美元首气候变化CCUS工程、华电句容电厂1万吨/年CO2捕集与精制工程、华润海丰电厂2万吨/年CO2捕集工程以及华润封开水泥10万吨级碳捕集与利用研发平台、佛山佳利达环保公司1万吨/年CO2捕集与碳铵固碳工程、宁波钢铁公司万吨级/年CO2捕集与资源化利用项目等10余项重点科研示范项目的可行性研究、工艺包设计、工程咨询及技术服务工作。已建成CCUS项目年捕集量达到158万吨，在CO2资源化利用的同时有效实现了CO2减排。
作为科研带头人，陆诗建冲锋在前，为团队科研发挥了榜样力量。多年来，他发表论文120余篇（其中SCI/EI论文73篇）、授权发明专利61件、主编编著3部、参编专著4部；基于开发的科技成果，荣获湖北省科技进步一等奖（排名第1）、二等奖（排名第1）、教育部科技进步二等奖（排名第2）、中国循环经济协会科技进步一等奖（排名第1）、中国发明协会发明创业成果奖一等奖（排名第1）、中国石油与化学工业联合会科技进步二等奖（排名第1）等省部级科技奖励12项，获江苏省十大优秀科技进展（排名第1）、日内瓦国际发明展金奖（排名第1），入选“侯德榜化工科学技术青年奖”、“闵恩泽青年科技人才奖”、“煤炭青年科技奖”、中国发明协会“发明创业人物奖”、CCST（碳捕集TOP期刊）“碳捕集未来领袖奖”、江苏省“333高层次人才”、“科技副总”，以及中国矿业大学青年学术带头人。
转化：绿色转型新质生产力
要让科研走出‘象牙塔’，成果要应用才能转化为生产力。陆诗建团队与中石油新疆油田、中石油工程建设公司、石化研究院、中石化石油工程建设江汉设计公司等积极合作，在燃煤锅炉烟气CO₂捕集相变吸收工业化测试与推广方面取得重要进展。面对作为我国重要的能源基地的新疆油田一直存在的燃煤锅炉烟气排放难题，陆诗建和团队与新疆油田实验检测院联合开展了燃煤锅炉烟气CO₂捕集相变吸收工业化试验，克服了高温环境与复杂烟气组分能耗高的难题，取得突破性成果，成功实现了燃煤锅炉烟气中CO₂的高效低能耗捕集。
针对煤电项目开展碳捕集利用与封存（CCUS）技术被认为是实现化石能源低碳化利用最重要的减排技术之一，有望在碳中和进程中发挥重要作用。为了推动绿色转型和CCUS技术推广应用，陆诗建早在2010年开始，就在煤电机组应用了CCUS技术，参与设计和建设了我国第一个煤电烟气万吨级碳捕集示范项目——胜利电厂4万吨/年烟气CO2捕集与驱油封存工程。联合浙江大学、中石化江汉石油工程设计有限公司就CCUS工程应用技术联合攻关，2021年在国家能源集团锦界电厂投产的15万吨/年二氧化碳捕集及综合利用示范工程项目，成为目前国内煤电CCUS标杆项目。与中国石油工程建设有限公司北京设计分公司、华润电力海丰电厂（华润电力碳能公司）开展产学研用深度合作，在佛山佳利达公司成功开展了万吨级二氧化碳捕集与碳铵固碳工程示范，建成了粤港澳大湾区首个“双碳”示范工程。与浙江菲达环保科技股份有限公司联合编制了国内首个燃煤烟气CO2捕集工艺包编制规范、燃煤烟气CO2捕集可行性研究报告编制规范，建设了宁波钢铁万吨级/年石灰窑CO2捕集与矿化示范工程。团队技术还先后在新疆油田、延长石油、华能集团正宁电厂、华电集团句容电厂、华润电力海丰电厂等CCUS项目中实现推广应用。
通过CO2化学转化技术可将廉价无用的温室效应气体转化为具有极高经济价值的重要化工产品和高附加值的化学产品，如甲醇、羧酸、酯类化合物、聚合物等，实现其经济及环境效益。陆诗建团队目前已开展了相关的科研工作，实现捕集之后的CO2有效转化利用，目前正在开展中试测试。
陆诗建团队与重庆朗福环保科技公司合作的‘双碳课堂’更是别有深意，作为新时代绿色发展的产学研合作平台，旨在汇聚双碳领域的专业知识与前沿技术，为政府、高校、科研机构和企业提供一个深入交流、共同探讨绿色发展新路径的桥梁。未来将联合打造一个全面、系统、深入的CCUS知识体系，涵盖双碳政策解读、技术创新应用、行业发展趋势等多个方面。通过双碳课堂，参与者可以深入了解双碳目标的核心要义，掌握实现双碳目标的关键技术和管理方法，提升对绿色发展的认识和理解。
陆诗建团队CO₂捕集与资源化利用技术的成功研发，以及技术的产业化示范，都为团队探索绿色转型新发展提供了有力支持。成果的取得，不仅标志着我国在燃煤锅炉烟气治理领域取得了重要进展，也为我国绿色能源发展注入了新的动力。
创新是引领发展的第一动力。面向未来，陆诗建与团队将继续瞄准世界科技前沿，实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破，从而推动环保事业和绿色能源发展迈向新的高度。（图片由文娟授权提供）