碳讨｜碳捕集、气候变化……诺奖成果给出的全球能源转型启示

当能源转型与碳中和从口号变为紧迫的全球议题，我们是否等来了那场期盼已久的技术革命？

10月8日，2025年诺贝尔化学奖揭晓，三名科学家凭借在金属有机框架开发方面所作出的贡献获奖。这一研究成果可应用于捕获二氧化碳，并大幅降低成本。

已有124年历史的诺贝尔奖被视为对人类科技创造最荣耀的表彰，获奖成果通常预示着科学发展的前沿趋势。零碳研究院关注到，近年来获得诺奖的多个科研成果与全球能源转型息息相关。

诺奖给出的全球能源转型技术启示

“他们为化学创造了新空间。”瑞典皇家科学院10月8日宣布，将2025年诺贝尔化学奖授予北川进、理查德·罗布森和奥马尔·M·亚吉三名科学家，以表彰他们在金属有机框架开发方面所作出的贡献。

金属有机框架是一种精巧的“分子建筑”。它由金属离子充当“角点”，通过长链有机碳基分子作为“梁柱”相互连接，构成规则整齐的三维晶体结构。框架内部布满宽敞的空腔，气体或液体分子可以在其中自由进出。这种结构可用于从沙漠空气中提取水分、捕获二氧化碳、储存有毒气体或催化化学反应等。

诺贝尔化学委员会评委邹晓冬接受媒体采访时表示，金属有机框架在许多领域都有重大应用价值，和我们的生活息息相关。例如在应对气候变暖方面，碳捕获技术的重要一步就是把二氧化碳从其他气体中分离出来。目前，分离步骤的成本约占整个碳捕获成本的70%左右，如果用金属有机框架材料来吸附和分离二氧化碳，有望大幅降低成本。

零碳研究院关注到，近年来获得诺奖的多个科研成果与全球能源转型息息相关。

2019年，约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉与吉野彰三名科学家由于对研发锂离子电池贡献卓著，获得了当年的诺贝尔化学奖。

锂离子电池是目前世界上最广泛使用的可充电电池技术之一，在1991年首次进入商业市场。锂离子电池的科学原理则是在20世纪70至80年代由前述科学家奠定的。斯坦利·威廷汉提出了以硫化钛为正极材料，金属锂为负极材料的可充电锂电池概念，约翰·古迪纳夫提出了使用金属氧化物而不是金属硫化物制成阴极。吉野彰以古迪纳夫的阴极为基础，于1985年创建了首个商业上可行的锂离子电池。

从事锂离子电池研究的中国科学院物理研究所研究员李泓曾评价，原始创新不一定只出现在高校实验室。当基本概念提出后，工程技术方面的创新突破也是最终能否获得实际应用的关键。所以对基础科学的发展起到了奠基性作用、对技术创新和技术改进起到了关键推动作用的成果，都应该获得诺贝尔奖级的评价。

2021年的诺贝尔物理学奖颁发给了来自大气与海洋科学领域的科学家真锅淑郎、克劳斯·哈塞尔曼与乔治·帕里西，以表彰他们在理解复杂物理系统方面作出的开创性贡献。

瑞典皇家科学院表示，三位获奖者因对“混沌和明显随机现象”的研究而获奖。地球气候对人类来说是一个至关重要的复杂系统，而复杂系统的特点是随机性和无序性，难以理解，但三位获奖者开发了描述和预测它们长期行为的新方法。

获奖者之一的真锅淑郎被称为“温室效应之父”，他论证了大气中二氧化碳浓度增加如何导致地球表面温度的升高，领导了地球气候物理模型的开发，是第一个探索辐射平衡和气团垂直输送之间相互作用的人，他的工作为建立气候模型奠定了基础。

诺奖成果从实验室走向商业化要多久？国内多家企业已启动转化落地

已有124年历史的诺贝尔奖被视为对人类科技创造最荣耀的表彰，获奖成果通常预示着科学发展的前沿趋势，例如1956年的获奖成果晶体管预示了信息革命，2010年的获奖成果石墨烯揭示了材料革命。这些奖项传达出的信号是，真正有意义的科学，是能改变世界运行方式的科学。

由于科学研究的前沿性，诺奖成果的商业化转化可能需要十数年乃至数十年的时间。而零碳研究院关注到，围绕今年获得诺贝尔化学奖的研究成果金属有机框架，国内已有多家企业推动其转化与商业化落地。

据无锡日报报道，无锡新储材料科技有限公司首条百吨级金属有机框架材料生产线年底将正式投产，达产后年产值可达5亿元。这条生产线将专注于固态、半固态电池隔膜、空气除湿捕水及物理吸附储氢领域，并为不同应用场景提供高效解决方案。

广东碳语新材料有限公司号称是国内首家实现金属有机框架材料吨级规模化出货的企业。当地媒体报道显示，该公司在不久前与珠海金帆科技园正式签约，计划在金湾区总投资1亿元，布局年产5000吨用于锂电隔膜的聚合物微球及年产5000吨用于空调、锂电和二氧化碳捕获的金属有机框架材料新建项目。

位于重庆的理工清科（重庆）先进材料研究院有限公司则号称是国内首个金属有机框架材料批量化制备中试平台，也是全球领先的年产百吨级金属有机框架材料生产企业。公司团队聚焦功能材料创新等领域，合作开发的金属有机框架基催化剂项目成功替代了传统含锑催化剂体系。

金属有机框架之所以获得企业密切关注，离不开该技术在碳捕集领域的广阔应用前景。我国“1+N” 双碳政策体系提出，二氧化碳捕集、利用和封存（CCUS）在推动绿色低碳转型中将发挥关键性作用，是中国脱碳技术领域不可或缺的重要组成部分。

上海科技大学2060研究院副院长、物质学院副教授章跃标表示，从未来看，2025诺贝尔化学奖获奖成果走向实用化、走向工业化，最大的商业市场在中国。

新京报贝壳财经记者 朱玥怡 编辑 陈莉 校对 张彦君