近日，清华大学化工系胡山鹰课题组在中国过程碳排放及伴生可利用尾气研究中取得新进展。研究从碳中和背景下的尾气协同利用视角出发，系统性量化了中国省域和行业尺度的过程碳排放及伴生可利用尾气的规模与驱动力，填补了该领域的数据空白，为工业绿色低碳转型及尾气利用技术部署提供了科学模型和数据基础。

过程碳排放因其难减排特性，对实现碳中和目标构成了关键挑战。随着清洁电力的发展使能源碳排放持续减少，过程碳排放在中国及相似工业大国减排战略中的地位日益凸显。资源化利用是消除过程碳排放的重要方式之一。在过程碳排放资源化利用环节中，能源碳排放、CO、H2等伴生成分的存在会影响利用规模与方式，现有宏观研究大多仅讨论单一碳排放，缺乏从实际生产出发、综合多种关联成分的系统性定量分析。

研究团队通过自下而上的核算方法，构建了2000年以来包括4类成分、15个行业、28种尾气的中国省域排放数据库，并基于共享社会经济路径（SSP）情景、生产端和消费端低碳策略情景，将排放规模外推至2060年。同时，研究团队通过对数平均迪氏指数分解（LMDI）模型对人口（P）、经济水平（GDPP）、生产强度（PI）、排放强度（EI）等驱动因素开展分析。研究结果表明，中国过程碳排放及伴生可利用尾气规模可观，2023年过程碳排放（CO2(P)）、伴生能源碳排放（CO2(AE)）、伴生CO、伴生H2规模分别达到18.2亿吨、12.5亿吨、1.7亿吨、0.3亿吨，具有较大利用潜力。在综合减排情景（se09）下，到2060年低碳策略可分别减少82%和94%的CO2(P)和CO2(AE)。当前碳减排主要依赖工业生产结构调整，未来将转向技术驱动。

图1.中国过程碳排放及伴生尾气的规模与驱动力

基于所构建的数据库，研究团队进一步揭示了中国过程碳排放及关联行业的地域迁移规律。研究结果表明，中国过程碳排放重心总体呈现向西迁移的趋势。对于关联行业，资源密集型产业重心向中西部省份迁移，技术密集型与市场驱动型产业重心向东部沿海省份迁移。

图2.中国过程碳排放及关联行业的重心迁移

研究成果以“追踪中国过程碳排放及伴生可利用尾气”（Tracing Process-Related Carbon Emissions and Associated Utilizable Exhausts in China）为题，于10月7日发表于《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）。

清华大学化工系2021级博士生张臻烨为论文第一作者，化工系教授胡山鹰为论文通讯作者。清华大学化工系教授、中国工程院院士金涌，清华大学化工系2022级博士生赵凯、2020级博士谢鑫参与了研究工作。