2023年9月,苏伟拿着一块砖来到位于深圳腾讯滨海大厦的“碳寻计划”答辩现场,向专家、院士们展示着团队的成果——一块用二氧化碳和钢渣制成的砖。
经过评审团队的严格评审,这个名叫“Carbon2Rock钢渣选择性调控碳化及资源化一体化技术”的项目顺利入选“碳寻计划”top30名单。5月23日,“碳寻计划”——中国CCUS(二氧化碳捕集、利用与封存)领域寻找最前沿技术的资助计划——公布终选项目名单,包括“Carbon2Rock”在内的13个项目最终入选,共获得亿元的资金和资源支持。
在北京科技大学的一处展厅内,摆放着各式各样的板砖。和苏伟拿去答辩的那块一样,这些砖都由钢铁生产过程中产生的“二废”——二氧化碳和钢渣结合制成的。
对于钢铁产能稳居世界首位的中国来说,如何处理废气、废料等“副产品”,任务艰巨。尤其是钢渣处理多以堆存、掩埋为主,利用做建材的比例只有不到三分之一。
如何为钢铁行业消除废气和废渣提供一个更经济又更可持续的方案,成为科研人员思考的问题。在科研过程中,苏伟团队把钢渣研磨成为微粉或压制成型,将工业废气中捕集而来的二氧化碳固定在其中,结合形成碳化微粉、碳化材料,制成质地更加坚硬的建筑材料,用来铺路、盖房、制成工艺品等,“变废为宝”。
看不见摸不着的二氧化碳,变成看得见摸得着的板砖,这也激发了苏伟团队更大的想象力,希望能尽快开展“首台套”场景应用落地。
不过从实验室到工厂,这一跨步的难度还是超出想象。苏伟介绍,相比实验室场景下,技术人员更聚焦在碳化时间、二氧化碳浓度等核心工艺中,工业场景落地时不得不考虑土建、电气、结构等诸多问题。“学校研发是一个点的突破,但工业场景是一个链条的综合解决方案。就等于说,你不仅要告诉我手机的芯片有多厉害,更需要提供一部完整的手机。”
规模小,收益少;扩大规模,风险也随之提高,容易产生高额的试错成本,这也让不少投资打了“退堂鼓”。资金稳定性成为苏伟团队面临的最大风险。
这也是CCUS领域众多创新技术面临的共性难题。CCUS技术被认为是我国化石能源低碳利用的唯一技术选择,对于我国2060年前实现“碳中和”目标更加具有战略重要性。
不过,环节长、跨领域等特点,让CCUS技术从科研试验在走向大规模应用中,面临着风险大、成本高、建设周期长、基础数据缺失等一系列挑战,亟需创新机制的资金、资源、技术、能力的系统支持以加速规模化落地。
2023年3月,由腾讯联合产业伙伴、投资伙伴和生态伙伴共同发起“碳寻计划”,通过灵活的催化性资本,打造有示范性作用的落地项目,孵化有正向经济性潜能的初创企业,同时助力CCUS基础能力建设。
“碳寻计划聚焦的并不是成熟的产业,而是前沿的低碳技术,帮助他们跨过‘死亡谷’,在6-8年左右实现规模化应用。”腾讯战略发展部高级总监、碳寻计划负责人黄新我解释说。
不过,对于CCUS这一新兴技术,要实现从实验室到工厂的跨越,只靠一家企业是不行的。腾讯碳中和高级顾问翟永平认为,CCUS的进一步发展,亟需政、产、学、研、金协作,高等院校、科研机构、初创公司可以发挥作用扩大CCUS的应用场景和规模。
众行者远。此次“碳寻计划”中,十余家产业、投资、生态合作伙伴开放自己的能力,包括海螺集团、华润电力、河钢集团等不同领域的头部企业。为确保技术创新、领先、可落地,评审团队由专家咨询委员会、产业合作方、投资方、腾讯多方组成,包括金红光、姜培学等多位中国科学院院士。
经过函评、初评、终评等环节,北京科技大学“Carbon2Rock”项目等13个项目从300个项目中脱颖而出。
其中,试点支持赛道重点聚焦碳捕集创新技术路线,比如浙江大学以超低能耗直接从空气中捕集二氧化碳;中国科学院过程工程研究所用高炉渣去吸附二氧化碳,相当于用落叶来做化肥。
初创孵化赛道大多已有清晰的商业路径。比如天津费曼动力科技有限公司用绿电电解二氧化碳,制成便宜的绿色航空燃油(SAF);南京食气生化科技公司利用微生物编辑技术,“培养细菌去吃二氧化碳”形成丁醇、乙醇、蛋白后,用来制成可持续燃料、饲料甚至是食品的原材料。
能力建设赛道包括为CCUS技术提供“基础设施”的项目,比如中国地质调查局搭建的模型,将形成“中国二氧化碳封存一张图”等等。
“评审团队在评审标准上特别强调‘3I’维度——Innovation(创新性)、Impact(影响力)、Implementation(可执行性),其中最重视、占比最高的就是Innovation(创新性)。”黄新我说。
不仅有资金支持,“碳寻计划”还帮助苏伟团队与河钢集团“牵线”,提供技术场景落地的支持。有了这些“底气”,苏伟团队计划将原设想扩大10倍。“我们原先设想的是‘百吨碳、千吨渣、万棵树’,也就是捕集100吨的二氧化碳,利用1000吨的钢渣,相当于种植1万棵树。如果有了‘碳寻计划’的资助,我们的设想乘以10倍,今年年底我们就要建成‘千吨碳、万吨渣、十万棵树’的示范项目。”苏伟说,“碳寻计划的资助,像是一剂催化剂,点燃了我们研发的热情。”
而对于深碳科技负责人许继云来说,“碳寻计划”让业内对于CCUS技术有了更加清晰的认识,对公司的技术、设备性能等都有了更高的认可。“这给了我们合作伙伴非常大的信心,帮助我们企业的发展。”许继云说。
而腾讯可持续社会价值事业部副总裁许浩认为,中国具有完整的产业链优势,将帮助前沿技术在走出实验室、走向场景落地和规模化应用中,发挥重要作用。
不过,创新向来都是九死一生。对于CCUS领域的创新技术来说,从实验室到工厂,更需要迈过“死亡谷”。腾讯可持续社会价值事业部副总裁许浩坦言,已经做好了接受只有部分项目成功的心理准备。“我们不指望所有项目都能成功,既要成功率高,又要创新这本身就是矛盾的,”许浩说,“前沿技术成果转化的过程中,成功率最低的环节往往是走出实验室的第一步,我们只要让这个环节提升一点儿,就能产生巨大的影响。”
据介绍,入选“碳寻计划”终选项目名单的项目将在今明两年陆续完成试点建设。今年下半年,第二期“碳寻计划”也将启动,将眼光从大中华区扩大到全球范围内,在聚焦CCUS和碳移除技术的基础上,希望覆盖包括长时储能等更多创新技术,更好地推动技术发展、形成商业模式、建立市场机制。“这将会是一个持续的过程。”许浩说。