高碳材料帶來低碳生活

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       從“碳排放大戶”交通領域看，碳也可大大節能降耗。碳復合材料的單位重量比金屬輕，單位強度卻比金屬高，抗疲勞和斷裂性能也更好，因此可在航空應用中為飛機“減負”，節省燃料并延長航程。本屆大會主席、華東理工大學化工學院凌立成教授介紹，世界上最大客機空客A380機身內外，碳復合材料用量超過40%的比例；被稱為“黑色飛機”的波音787客機上，碳復合材料占其全重50%以上；而國產大飛機C919的碳復合材料僅占20%。據了解，C919第一步是采用金屬機翼方案，未來將大量采用碳復合材料做機身和機翼，將碳比例提高到四成左右，變得更輕盈更環保。



　　新能源的大量應用，能讓化石能源徹底擺脫“高碳”的帽子，而鋰電池、超級電容器、燃料電池等都少不了“高碳”的介入，這些碳用于電池電極和催化劑等，可增強儲能活性，提高電池能效，加快替代傳統能源，降低其碳排放。凌立成解釋，目前新能源領域的碳材料應用呈指數級發展，如鋰電池的負極材料幾乎均為碳材料，包括純電動汽車的鋰電池也是如此。日本等國利用先進碳材料研制車用的超級電容器，并混合傳統動力形式，使燃油消耗減少50%、氮氧化物排放減少44%、固體顆粒釋放減少65%。



目前，碳科學已成世界材料科學的“顯學”。從富勒烯、碳納米管到石墨烯，這三種碳材料的研究者分別獲得1996年諾貝爾化學獎、2008年KAVLI納米科學獎和去年的諾貝爾物理學獎，碳元素正發展為有望取代硅元素的“明星分子”。中國科學院碳纖維領域首席科學家、山西煤化所呂春祥研究員表示，我國在焦炭、活性炭等傳統碳科學領域處于世界先進水平，而在碳前沿領域還有不小差距，近年來正在不斷追上國際水平。