清華新聞網(wǎng)5月11日電 近日，清華大學(xué)化工系胡山鷹課題組在資源型工業(yè)發(fā)展研究中取得新進(jìn)展。研究以中國(guó)青海鹽湖為研究對(duì)象，系統(tǒng)性地構(gòu)建了針對(duì)大規(guī)模資源稟賦利用的綜合模型，為中國(guó)區(qū)域?qū)用尜Y源的綜合利用以及產(chǎn)業(yè)的綠色循環(huán)發(fā)展提供了詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型與方法基礎(chǔ)。
資源稟賦的復(fù)雜多維特征對(duì)于發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)的獨(dú)特產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)至關(guān)重要，高質(zhì)量、可持續(xù)的資源利用需要系統(tǒng)的規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計(jì)，以確定區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最優(yōu)路徑。該研究基于產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)理念，整合資源稟賦和產(chǎn)業(yè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域資源利用效益最大化，構(gòu)建可持續(xù)和穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。
青海鹽湖產(chǎn)業(yè)區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后對(duì)比
研究團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)自下而上的集成了物質(zhì)流分析、超結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、優(yōu)化集成和系統(tǒng)評(píng)價(jià)分析等工業(yè)生態(tài)學(xué)的多種方法的基于資源的區(qū)域工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)化模型（RRIEDOM），指導(dǎo)區(qū)域經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展和低碳轉(zhuǎn)型。該模型建立了一個(gè)綜合技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括358項(xiàng)化工技術(shù)和200多種化工產(chǎn)品。論文選擇青海湖化工產(chǎn)業(yè)區(qū)作為案例研究，研究評(píng)估了青海鹽湖工業(yè)的現(xiàn)狀，優(yōu)化確定了經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出最大化的同時(shí)資源和環(huán)境成本最小化的最優(yōu)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步研究了從現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)框架過(guò)渡到最優(yōu)結(jié)構(gòu)的最有效路徑，設(shè)計(jì)了六種情景，通過(guò)納入負(fù)碳技術(shù)，如清潔電力碳捕獲、利用和儲(chǔ)存（CCUS）以及蒸汽鍋爐改造等措施來(lái)探究產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的脫碳路徑。情景分析表明，不同轉(zhuǎn)型路徑的碳減排、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出和資源效率的效益存在差異，優(yōu)化發(fā)展路徑的碳減排、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出和資源效率的效益明顯優(yōu)于傳統(tǒng)路徑，表明區(qū)域產(chǎn)業(yè)采用清潔技術(shù)和產(chǎn)業(yè)共生的必要性。
該研究為資源型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展構(gòu)建一個(gè)多尺度多維度整體視角的評(píng)價(jià)框架與系統(tǒng)科學(xué)的大規(guī)模資源開(kāi)發(fā)利用的綜合模型，得出綜合平衡資源消耗、環(huán)境影響、人類(lèi)需求與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最優(yōu)工業(yè)路徑，為區(qū)域工業(yè)的資源開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)、系統(tǒng)、定量的決策支持。
5月7日，相關(guān)研究成果以“通過(guò)資源型工業(yè)共生實(shí)現(xiàn)低碳和綠色區(qū)域轉(zhuǎn)型的綜合優(yōu)化建?？蚣堋保↖ntegrated optimization modelling framework for low-carbon and green regional transitions through resource-based industrial symbiosis）為題，發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。
清華大學(xué)化工系2020級(jí)博士生謝鑫為論文第一作者，胡山鷹教授為論文通訊作者?；は?018級(jí)碩士生朱其盛、2018級(jí)博士生付航參與了研究工作。研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“青海鹽湖化工產(chǎn)業(yè)區(qū)大宗廢棄物循環(huán)利用集成示范”專(zhuān)項(xiàng)的支持。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-024-48249-6
供稿：化工系
編輯：李華山
審核：郭玲
