【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】北京理工大學碳中和系統(tǒng)工程北京實驗室魏一鳴教授團隊在國際上首次提出兼顧減排、礦產(chǎn)資源安全與區(qū)域公平的能源低碳轉(zhuǎn)型方案，為全球在資源約束下協(xié)同實現(xiàn)氣候目標與礦產(chǎn)資源安全提供了科學依據(jù)。相關(guān)研究成果“Navigating energy transition solutions for climate targets with minerals constraint”，以研究長文(Research Article)形式，于北京時間2025年8月8日在線發(fā)表于自然子刊《自然•氣候變化》(Nature Climate Change)，該論文入選Nature Climate Change期刊研究亮點(Research Highlight)。論文在線發(fā)表后，已得到了國內(nèi)外主流媒體的報道。這也是魏一鳴教授團隊自2017年以來在《自然》子刊上累計發(fā)表的第10篇研究長文。
氣候變暖加劇，能源系統(tǒng)急需加快轉(zhuǎn)型，以達成《巴黎協(xié)定》設(shè)定的溫控目標。盡管多種綜合評估模型已針對1.5°C和2°C溫控目標提出了大量減排路徑，但這些路徑涉及多種低碳技術(shù)，而低碳技術(shù)制造又高度依賴多類關(guān)鍵礦產(chǎn)資源。在時間和空間尺度上，氣候目標、技術(shù)部署與礦產(chǎn)資源需求之間存在復(fù)雜關(guān)聯(lián)。然而，這些復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系，尚未從規(guī)律和機理上得到系統(tǒng)性研究和揭示，使得當前轉(zhuǎn)型路徑抉擇面臨嚴峻挑戰(zhàn)。
為填補上述研究空白，魏一鳴教授帶領(lǐng)團隊，在其早期開發(fā)的全球氣候變化綜合評估模型(C3IAM)基礎(chǔ)上，進一步自主設(shè)計研發(fā)全球減排技術(shù)資源評估模型(Global Resource Evaluation of Abatement Technologies model，簡稱GREAT)，針對80種技術(shù)進步不確定性開展全景式分析，系統(tǒng)量化了政府間氣候變化專門委員會第六次評估報告(IPCC AR6)所提出的557條減排路徑中，17種能源技術(shù)對40種關(guān)鍵礦產(chǎn)的全球與區(qū)域需求及其潛在短缺風險(圖1)；在此基礎(chǔ)上，識別出礦產(chǎn)短缺風險最低的最優(yōu)減排路徑(圖2)，并針對該路徑下仍存在的全球與區(qū)域性礦產(chǎn)短缺問題，提出以資源可持續(xù)性為核心的“兩手抓”應(yīng)對策略。研究強調(diào)，實現(xiàn)深度脫碳不僅依賴技術(shù)創(chuàng)新，更需要多元化的能源技術(shù)組合、強化回收利用與材料替代、深化全球貿(mào)易合作，以及保持適度經(jīng)濟增長，才能有效應(yīng)對關(guān)鍵礦產(chǎn)約束帶來的系統(tǒng)性挑戰(zhàn)，保障氣候目標的順利實現(xiàn)。
圖1 2100年全球80種技術(shù)進步情景下的礦產(chǎn)資源短缺預(yù)測
圖2 557條減緩路徑礦產(chǎn)資源安全與氣候目標協(xié)同評價結(jié)果
北京理工大學魏一鳴教授、余碧瑩教授、康佳寧副教授，北京師范大學劉蘭翠教授為論文通訊作者。上述工作得到了國家自然科學基金基礎(chǔ)科學中心、國家自然科學基金重大項目、碳中和系統(tǒng)工程北京實驗室的支持。
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