【儀表網 研發快訊】北京理工大學碳中和系統工程北京實驗室魏一鳴教授團隊在國際上首次提出兼顧減排、礦產資源安全與區域公平的能源低碳轉型方案，為全球在資源約束下協同實現氣候目標與礦產資源安全提供了科學依據。相關研究成果“Navigating energy transition solutions for climate targets with minerals constraint”，以研究長文(Research Article)形式，于北京時間2025年8月8日在線發表于自然子刊《自然•氣候變化》(Nature Climate Change)，該論文入選Nature Climate Change期刊研究亮點(Research Highlight)。論文在線發表后，已得到了國內外主流媒體的報道。這也是魏一鳴教授團隊自2017年以來在《自然》子刊上累計發表的第10篇研究長文。
氣候變暖加劇，能源系統急需加快轉型，以達成《巴黎協定》設定的溫控目標。盡管多種綜合評估模型已針對1.5°C和2°C溫控目標提出了大量減排路徑，但這些路徑涉及多種低碳技術，而低碳技術制造又高度依賴多類關鍵礦產資源。在時間和空間尺度上，氣候目標、技術部署與礦產資源需求之間存在復雜關聯。然而，這些復雜關聯關系，尚未從規律和機理上得到系統性研究和揭示，使得當前轉型路徑抉擇面臨嚴峻挑戰。
為填補上述研究空白，魏一鳴教授帶領團隊，在其早期開發的全球氣候變化綜合評估模型(C3IAM)基礎上，進一步自主設計研發全球減排技術資源評估模型(Global Resource Evaluation of Abatement Technologies model，簡稱GREAT)，針對80種技術進步不確定性開展全景式分析，系統量化了政府間氣候變化專門委員會第六次評估報告(IPCC AR6)所提出的557條減排路徑中，17種能源技術對40種關鍵礦產的全球與區域需求及其潛在短缺風險(圖1)；在此基礎上，識別出礦產短缺風險最低的最優減排路徑(圖2)，并針對該路徑下仍存在的全球與區域性礦產短缺問題，提出以資源可持續性為核心的“兩手抓”應對策略。研究強調，實現深度脫碳不僅依賴技術創新，更需要多元化的能源技術組合、強化回收利用與材料替代、深化全球貿易合作，以及保持適度經濟增長，才能有效應對關鍵礦產約束帶來的系統性挑戰，保障氣候目標的順利實現。
圖1 2100年全球80種技術進步情景下的礦產資源短缺預測
圖2 557條減緩路徑礦產資源安全與氣候目標協同評價結果
北京理工大學魏一鳴教授、余碧瑩教授、康佳寧副教授，北京師范大學劉蘭翠教授為論文通訊作者。上述工作得到了國家自然科學基金基礎科學中心、國家自然科學基金重大項目、碳中和系統工程北京實驗室的支持。
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