节能减排已成为全球关注的焦点，然而当前由于国内外缺少定量描述减排不同污染物所需的能耗数据，难以提出科学、合理、定量的减排指标，从而很难为高层领导决策提供科学的解决方案，给减排国策的最终落实带来了极大困难。为了揭示过程工业节能减排中暴露的新问题，香山科学会议不久前召开了以“过程工业减排中节能机制的若干科学问题”为主题的第363次学术讨论会，来自化学、化工、能源、环境等领域的近50位专家齐聚北京，探讨节能减排基本国策执行难背后的关键科学问题并提出专业见解。

与会胝咧赋觯我国化工、能源、冶金、医药、食品、建材、核技术、生物技术等过程工业产值占GDP总量的1/6左右，而能耗比却超过了50%。同时，这些工业多数是污染大户，产生的污染物种类繁多，导致减排和节能的冲突。一方面，污染物处理的难易和能耗高低相差甚远，如极低浓度的难降解有机毒物COD（化学需氧量）不高但毒害极深，处理能耗也极高；另一方面，企业为了达到国标要求，耗费很多能量来降解一些COD很高但毒性并不高的污染物。

近年来，国内外研究人员在绿色化学、零排放和清洁生产研究方面取得了大量突破。然而，这些成果在实现资源有效利用、从源头上减少污染的同时，却忽略了其背后高昂的能耗代价。

南京工业大学化学化工学院教授陆小华在会上指出，减排与节能有着密不可分的联系，减排往往耗能，而节能则N同时实现减排。倘若忽视这种联系，则会导致减排与节能的背离。

那么，节能减排N极限是什么？化石能源如何利用才合理？新能源开发和CO2减排的原则是什么？循环经济是最高目标吗？如何在科学层面上为新技术在节能减排中的应用提供支撑？针对这些问题，陆小华教授认为，化工热力学是解决上述难题的最佳工具。因为这门科学的根本任务就是给出物质和能量的最大利用极限，有了极限就知道哪些可为、哪些不可为，还有多少潜力可挖掘。化工热力学最擅长解决节能与减排的矛盾，即解决复杂体系中同时存在能量和物质转换效率的问题。不过，至今还没有研究者针对减排中的节能问题建立相关模型和参数，因此难以对传统化石能源利用和新能源开发笥霉程的经济性和可持续性，进行科学、全面、定量地评估。

面对这样的现实，建罂蒲А⑾低车慕谀芗跖欧治龇椒ǎ已成为当下确保实现节能减排目标的基础。专家认为，在许多情况下，节能和减排这两个目标不一定同向，节能减排可以通过过程重构、集成、优化而从源头实现，同时也往往需要辅以末端治理满足环境需求。可以说，我们面临的是资源、能源、环境、经蠛蜕缁嵝调的多个目标最优化问题，它的解决有赖于过程系统工程基础理论和方法的突破。

通过对过程工业减排中节能机制的科学问题进行全面分析，与会专家提出了减排过程中节能机制研究的战略目标与政策建议：

第一，减排与节能有着密不可分的联系，忽视这种联系就会导致减排与节能的背离。但在我国，节能和减排隶属不同的部门管理，造成节能减排的国策难以真正落实，建议二者统一部门进行管辖。

第二，仅以COD和TOC（总有机碳）作为减排指标不够科学和严谨，建议采用选择性消除的方法或技术。对严重危害人身健康的难降解有机毒物，应不计成本将其降至底线以下；而对于COD很高但毒性并不高的污染物，不应一刀切地采用“小于1×10-4”的国标来要求；将含有不同浓度、不同污染物的污水分开来治理。

第三，减排国策难以真正落实的科学层面问题是：节能与减排、过程速率与热力学效率是两对矛盾体。面对资源、能源、环境、经济和社会协调的多目标最优问题如何找到科学的评价标准，面对过程工业的节能减排如何发展化学工程新理论、新材料、新方法和新技术，关系到节能减排工作能否有序推进。

第四，找到热力学的极限意义极大，这也是建立科学评价标准的第一步。这既可避免盲目制定违反客观规律的行政指令和国家标准，又为挖掘节能减排潜力指明了方向。因此科研人员要针对节能减排的迫切需求，发展适用于复杂系统的模型和参数，建立科学、系统的节能减排分析方法，指导过程工业和新能源产业的节能减排。

第五，⑹能源和生物质能源等资源既可作为能源使用，又可作为化学品原料使用。在低碳经济发展模式下，迫切需要通过化工热力学方法判断各种资源分别作为能源和原料使用过程的最佳效率，避免能源、原料用途的错位，从而实现最合理的资源分配，达到物尽其用的最高境界。

此外，专家还提出，中国是人口大国和农业大国，每年的秸秆和粪便等低劣生物质数倍于工业废弃物，造成严重的土壤和水体污染。如果将这些低品位生物质转化为甲烷，将是全国天然气年产量的10倍。因此，利用低劣生物质规模化制备甲烷，是消除污染、减少碳排放的重要途径，建议国家加大这方面的投入。