2022年10月29日下午，“前沿工程讲堂”第15讲在第二教学楼401教室举行。北京大学工学院张信荣教授讲授“温室气体利用科学与技术”专题课程。

　　课程伊始，张信荣教授介绍了人类文明进展中的能源发展历史，人类社会在经历了四次工业革命后，能源利用领域和能源学科发展仍较为落后，同时衍生的环境问题也较为突出。在新时期“碳达峰”和“碳中和”双碳目标下，能源科技创新急需变革和发展。他结合图文、案例，揭示了当前面对化石能源减少形成的巨大能源缺口，更新和替代传统能源所面临的巨大挑战。

　　

　　基于上述背景，张信荣教授重点介绍了他本人的研发团队有效利用温室气体二氧化碳进行新型能源转换的进展与前景。他指出，在超/近临界状态下的二氧化碳气体具有流体动力学与传导热的特异性功能，这种稳定性的传热功能可以应用于发电、制冷、冷热一体化技术以及制造热泵热水器等。

　　在二氧化碳制冰、造雪以及全热回收方面，他讲述了团队给北京冬奥会制冰的经历。在国家速滑馆晶莹的冰面下，用温室气体二氧化碳取代了传统制冷剂氟利昂，新技术既能保证冰面的温度均匀、硬度一致，有利于选手们滑出好成绩，释放的能量又可用于场馆供暖、除湿等，实现了变废为宝、循环利用。利用二氧化碳进行能源转换在北京冬奥会上的成功应用意味着一种更新更环保的能源利用方式正在诞生。

　　

　　报告的后半部分，张信荣教授描绘了跨临界二氧化碳的更广泛应用场景：在农产品超级冷链技术上可以提高农产品品质、降低能耗减少碳排放量；在天然冷源蓄冷技术上可以更精准控制预冷、贮藏装备；在高品质微冷冻加工方法上可以实现低耗、高效快速水产冷冻加工；在国防航天等领域能起到至关重要的推进动力作用；在预防控制新冠疫情方面，液态二氧化碳也能帮助对新冠病毒表面进行灭活。

　　张信荣教授结合自身的研究工作及大量生动的应用实践，带来一场从科学研究到成果转化的精彩讲座。在讲授结束后的互动环节，线上线下的同学们就二氧化碳如何发电、制冷过程中二氧化碳的作用、二氧化碳在医学上的应用、其他气体的科学利用等方面问题进行了踊跃提问，张信荣教授进行了逐一回应和深入交流。