“实现碳达峰、碳中和，是党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策，是着力解决资源环境约束突出问题、实现中华民族永续发展的必然选择...” 

 --- 引自《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》

《做好碳达峰碳中和工作意见》政策概念图

在我国经济社会持续发展、能源需求不断增加的背景下，实现双碳目标必须以科技创新为驱动力、以科技成果为支撑力，大力发展绿色低碳产业，打造全方位的“低碳·零碳·负碳”新格局。

1 双碳科创全布局

有机功能材料与应用技术研究所聚焦国家双碳战略，结合重点领域控碳减碳需求，集聚政产学研用全方位平台资源，集结一批具有多年技术研发经验的科学家和产业化经验的行业专家人才队伍，以固废水热资源化利用、CO2矿化利用、高性能薄膜工程化和凝胶与纳米包覆等20余项关键核心技术为支撑，面向市政建设、钢铁、电力、新能源、功能薄膜和绿色农业等多类应用场景，提供综合解决方案，实现减污降碳协同增效，以科技创新行动努力打造低碳全产业布局。

-有机功能材料与应用技术研究所-

2 无废城市强引擎

为响应“无废城市”建设号召，全国大中城市纷纷推进固废源头减量和资源化利用。目前，我国大宗固废及城市固废综合利用和处置技术仍存在着资源化手段粗放单一、处理效率低下、资源化产品附加值低等问题，尤其是对于高含水率、高黏性的淤泥质固废和具有一定污染的难处理工业固废更是缺乏成熟有效的解决方案。

-大宗固废处置困境-

同济大学景镇子教授团队多年从事水热合成超低环境负荷高机能材料，其自主研发的水热固化技术能够模拟自然地质成岩机理，在工业条件下促使固废原料中的元素成岩转变，同时添加核心药剂合成目标矿物，协同固化其中污染物并提升材料强度，最终制备得到高强度、低环境负荷的固废再生功能建材产品，可广泛应用于建筑、市政、水利等多领域。

-大宗固废资源化技术路径-

面对我国固废处置行业技术掣肘，有机功能材料与应用技术研究所与景镇子教授团队展开深度合作，基于我国固废处置现状，对核心水热固化技术进行了转化和二次加工，形成了针对重污染/高含水大宗固废无害化处理与资源化利用整体解决方案。该解决方案实现大宗固废高效处置的同时，也实现了固废资源化产品从原料端到应用端的全生命周期低碳减排。

目前，依托该类解决方案，研究所已在全国合作建成多条固废水热资源化产线，年处理各类固废超500万吨，年产各类资源化建材产品超20亿块（折标砖），创造了显著的经济效益和社会价值。

-大宗固废资源化示范项目-

3 固碳负碳硬实力

针对重点高碳排放行业减污降碳迫切需求，功能材料所聚焦二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)技术领域，提出了适用于火电、钢铁、煤化工等多类工业场景的系列解决方案，形成了坚实的技术壁垒。

-高碳排放重点行业-

3.1 钢铁行业CO2低能耗捕集耦合钢渣高效高值

负碳资源化利用解决方案

钢铁行业是我国碳排放量最高的制造行业之一，也是碳中和的主要责任体。钢铁厂产生的钢渣固废富含硅酸二钙(C2S)等活性成分，其水化活性差但具有良好矿化性能；同时，钢厂烟气中的CO2浓度偏低(10%~20%)，须通过高成本捕集技术将CO2分离提纯后方可利用。

面对钢铁行业减污降碳的迫切需求，功能材料所联合同济、南理工等高校团队合作研发，提出了钢铁行业CO2低能耗捕集耦合钢渣高效高值负碳资源化利用解决方案，通过对钢厂烟气中低浓度CO2(10%~20%)低能耗捕集获得较高浓度CO2（50%～60%），并采用复合反应制度实现CO2在钢渣制品内的高效扩散和深层矿化，得到高强度钢渣资源化产品，实现了钢渣的100%高值利用。

-CO2低能耗捕集耦合钢渣高效高值负碳资源化利用产线-

3.2 煤化工行业直接矿化烟气CO2制备

全固废负碳建材技术

煤化工行业每年产生大量电石渣、粉煤灰、气化渣等低活性的硅铝质固废。针对煤基固废及其烟气特点，功能材料所提出煤基固废直接矿化烟气CO2制备全固废负碳建材技术。

依托该技术方案，功能材料所联合国内大型煤化工企业已建成国内煤化工行业首个万吨级 CO2矿化制备全固废负碳建材生产线并成功试运行，CO2捕集规模可达3-6万吨/年，可协同处理气化渣、电石渣、炉渣、粉煤灰等固废约24-27万吨/年，矿化建材产品的力学性能、耐久性等指标均完全满足相应国家、行业标准要求。

-万吨级二氧化碳矿化制备全固废负碳建材示范产线-

3.3 电力等重点行业减污降碳综合解决方案

电力行业是全国首批纳入碳交易体系的行业，面临着巨大的碳排管制压力。火力发电厂主要排出低浓度二氧化碳烟气(10%~20%)，捕集利用难度大。除电力行业外，陶瓷、水泥、玻璃、危废焚烧行业的烟气具有同样的特点。

针对此，功能材料所联合南工大等高校团队研发了高效捕集工业烟气CO2系列新技术。陶瓷膜法捕集技术作为典型代表，具有气体脱除选择性好、效率高、运行成本低等优势，可有效保障系统的吸收效果、使用寿命和稳定性，在处理燃煤烟气方面具有良好的应用前景。此外，在湿法捕集领域，功能材料所联合各方共同研发了低能耗胺法捕集剂、离子液体吸收剂等适用于不同场景的CO2捕集剂。

-减污降碳综合解决方案示意图-