近日，我实验室低碳炼铁与固废资源利用团队在国际顶级学术期刊《Renewable and Sustainable Energy Reviews》（中科院一区TOP期刊，影响因子15.6）上发表生物质冶金领域最新进展。我校为论文第一单位，冶金工程学院魏汝飞副教授为第一作者，龙红明教授和香港城市大学徐春保院士为共同通讯作者。

（生物质冶金的基本原理和途径）

鉴于火法冶金和电冶金工艺对能源的巨大需求，且这些能源多源于化石燃料，不可避免地导致大量二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害污染物的排放。特别是在钢铁行业中，温室气体排放量占全球总排放量的3%至4%，对环境造成了重大影响。因此，为了有效应对温室效应和日益严峻的大气污染问题，寻找并采用化石能源的替代品，成为了实现冶金行业碳中和的关键策略。生物质能源，作为一种具有可再生特性的碳中性能源，蕴藏量极大。每年通过植物光合作用所固定的太阳能量，是全球年能耗量的十倍，为我们提供了一种全新的、清洁的能源选择。为了推进冶金行业的持续发展，实现碳中和的宏伟目标，扩大生物质能源在冶金领域的应用，将成为未来低碳冶金技术发展的重要趋势。

（生物质基原料的制备）

（生物质基原料在金属冶炼中的应用）

（植物修复与金属提取冶金）

团队从四个维度—生物质基原料的制备、其在冶金过程中的创新应用、植物修复与金属提取的前沿进展、碳汇林业的实践与潜力进行了全面而深入的探讨。在生物基原料的范畴内，如生物质基燃料、还原剂、粘结剂、活性炭、渗碳剂和发泡剂等，均展现出其独特的价值。它们不仅能够作为能量供应体，还能充当还原剂和粘合剂的角色，有效处理冶金过程中产生的烟气，同时调整金属熔体的成分。这一系列作用共同促进了冶金过程能源效率的提升，显著降低了二氧化碳的排放量。此外，通过生物质介导的土壤修复技术，可以实现对重金属的植物富集，进而通过加工这些植物来获得冶金所需的原材料，开辟了一条生态友好的资源循环路径。同时，利用冶金过程中产生的废热来制备生物质土壤改良剂，不仅修复了沙漠化土地，还通过森林碳汇的作用，间接减少了冶金行业对大气中二氧化碳排放的贡献。本研究成果不仅为生物质冶金的理论发展提供了坚实的基础，更为实现冶金行业的绿色转型和可持续发展指明了方向。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.114475

（撰稿：魏汝飞 审核：龙红明 张苒 黄敏）