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聚焦“碳中和”，成都超算中心牽手重慶大學(xué)唱好“成渝雙城記”

來源：成都超算中心時(shí)間：2022-11-10 17:38:55 瀏覽：2399次

為了積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，加快成渝雙城經(jīng)濟(jì)圈建設(shè)。重慶大學(xué)牽手國家超算成都中心和成都計(jì)算狗數(shù)據(jù)科技有限公司，開展了關(guān)于CO2電催化還原反應(yīng)的路徑計(jì)算工作，積極推動(dòng)川渝兩地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研合作和成果落地轉(zhuǎn)化，深入推進(jìn)能源革命。

什么是電催化還原CO2技術(shù)？

通俗的來講，CO2的電化學(xué)反應(yīng)是一種利用電能驅(qū)動(dòng)CO2還原為小分子碳?xì)浠蛱佳趸衔锏姆椒ā?。如甲酸?/span>HCOOH）、甲烷（CH4）、乙酸（HCOOH）、乙烯（C2H4）、一氧化碳（CO）等。

電催化還原CO2技術(shù)（eCO2RR）作為一種十分有潛力的新技術(shù)，能夠在電催化劑的作用下充分利用電能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為所期望的新能源產(chǎn)物，降低空氣中二氧化碳的含量，且具有操作簡單，條件可控，反應(yīng)裝置不受環(huán)境、地域等限制的優(yōu)勢。目前該技術(shù)已經(jīng)引起世界范圍內(nèi)科學(xué)家們的廣泛關(guān)注，為全球環(huán)境問題的改善提供了新視角。

超算賦能，積極穩(wěn)妥推進(jìn)“雙碳”工作

重慶大學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示，在超算的賦能下，理論模擬已經(jīng)不僅僅是解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的輔助手段，更是加深理解電催化反應(yīng)過程，項(xiàng)目周期從2-3個(gè)月縮減為2周完成。

通過超算提供的算力和計(jì)算狗提供的DFT模擬所合成催化劑的電化學(xué)還原CO2反應(yīng)過程，計(jì)算各中間產(chǎn)物的吸附能和每個(gè)基元反應(yīng)的吉布斯自由能變，推測出潛在的反應(yīng)機(jī)制并明確決定反應(yīng)進(jìn)程的關(guān)鍵因素。

拓寬應(yīng)用場景，促進(jìn)人與自然和諧共生

在電催化還原CO2技術(shù)中，一方面電能來源可以選擇太陽能、風(fēng)能等可再生的清潔能源，不會額外產(chǎn)生碳排放及造成二次污染。另一方面反應(yīng)物僅為豐富易得的水和二氧化碳，產(chǎn)物為較高附加值的碳?xì)浠蛱佳躅惢衔?，能夠真正?shí)現(xiàn)系統(tǒng)的碳循環(huán)和零排放，具有重大的研究價(jià)值。

比如：通過電催化還原二氧化碳技術(shù)得到的甲烷在凈化后，可以直接用于老百姓家用天然氣；甲酸類燃料經(jīng)分離提純后有望用于生物制藥、紡織材料、染料等化工制造業(yè)領(lǐng)域。
推進(jìn)“雙碳”，是我國滿足人民群眾日益增長的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需求、促進(jìn)人與自然和諧共生的迫切需要。國家超算成都中心將進(jìn)一步發(fā)揮算力優(yōu)勢，與計(jì)算狗建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并開展多種形式的合作，聯(lián)合重慶大學(xué)推動(dòng)川渝兩地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研合作和成果落地轉(zhuǎn)化，以新發(fā)展理念推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，加快實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和生活方式綠色變革，助力我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。

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