2023年12月15日，太原师范学院院长、太原理工大学梁卫国教授做客燕园，在北京大学周培源科学家精神教育基地、北大学堂“传道经纬：科学家的故事”主题讲座中讲授“能源·低碳·科学”。从梁卫国教授的讲述中，我们看到了作为工科学者的他，在科研历程中科学思维与人文精神的结合，以及对创新思路的持续探索。本次讲座由汪芳教授组织并主持。
梁卫国
教授，太原师范学院/太原理工大学
流域人居环境的发展演化足迹中包含着能源的发展演化，山西作为能源大省，拥有丰富的煤炭、煤层气等资源，尽管能源革命与碳中和目标实现迫在眉睫，但未来一段时间，煤炭在我国能源消费结构中仍将占有十分重要地位。
图 我国煤炭资源分布图
党的二十大的报告指出，要推动绿色发展，促进人与自然和谐共生，并提出了加快发展方式的绿色转型，推动发展的绿色化、低碳化，加快推进能源结构的优化目标。与世界化石能源的消耗结构相比，我国化石能源消费基本相当，但煤炭消费比例却相对偏高。随着浅层资源逐渐枯竭，矿产资源开发正逐步向深部进军，但其开采难度随着深度的增加而逐步加剧。梁教授介绍了他所从事的原位改性采矿理论与技术方面的研究，针对深部矿产资源开采的问题，通过压裂或物理化学手段将地下的煤炭或其他矿产资源，从固态转换成流态高效开采出来。
图 原位改性采矿的提出
梁卫国教授指出，我们正经历着百年未有之大变局，需要特别关注能源安全。碳达峰和碳中和目标提出后，随着世界经济与地缘政治局势变化，以及全球能源需求量不断扩大的局面，可再生能源作为绿色可持续能源将有长足增长，但传统化石能源仍然是能源供应的压舱石，做好能源生产、消费与技术革命，将是我们未来将要共同面对的重要问题。
图 能源安全与碳中和的双重需求
随着科学技术的发展进步，从最早的机械化蒸汽机到如今的生态环境可持续发展，能源革命一直在进行；面向未来，能源发展的走向将是：低碳能源规模化、传统能源清洁化、能源供应多元化、能源系统智慧化、终端用能高效化的道路。中国作为负责任的世界大国必将持续推进碳中和、碳达峰目标实现。
图 四次能源革命
梁卫国教授与大家分享了他的科研工作经历：在攻读博士研究生期间，开始从事盐类矿床水溶开采方面的研究，根据盐类矿床特殊的地质条件，提出了群井致裂控制水溶开采方法，为运城盐矿开采提供了重要技术支持、解决了高效开采难题。伴随国家西气东输和能源地下储存战略需要，他继而开始油气地下储存方面的研究，并率先提出了针对中国特有的层状盐岩矿床特征的水平型地下储库建造技术与方法。
梁教授发明专利“一种水平盐岩溶腔储库的建造方法”
习近平总书记在第七十五届联合国大会上承诺，我国CO2排放力于2030年前达到峰值，争取在2060年前实现碳中和。实现碳中和要减少碳排放和增加碳吸收，梁教授所从事的研究是二氧化碳地质储存，从地表通过管道将二氧化碳封存在地下深部煤层或其他可储存的介质中。
根据煤对二氧化碳和甲烷的吸附差异性，将CO2储存在煤体中，并且在吸附2体积的CO2同时、解吸1体积的甲烷，这种吸附性会随着压力和温度的条件而变化。根据理论保守估算，根据理论保守估算，每百万吨煤层中至少可封存CO2量20000t，我国2000m以深暂不可采8万亿吨煤层中，可封存CO2量达1600亿吨；同时至少可驱替生产800亿吨煤层气。但目前由于二氧化碳的补给成本过高，这项技术还没有大规模应用，需要科学家加快对二氧化碳的分离技术研究，特别是工业上对废气中二氧化碳的分离。
图 CO2煤层地质封存与驱替增产煤层气
图 煤层气煤层气赋存的宏细观结构特征示意
梁卫国教授指出，科技自立自强始于科研设备自主研发，工程科学与技术问题研究，首先要有先进的仪器设备，这需要科研人员根据工程科学技术问题进行自主研发。依靠别国所谓“一流”（实为二流或三流，因为最好的总是留给自己的）的设备根本做出不一流的成果。
图 自主研发的科研设备
梁教授还提到，如今很多研究生同学在做科学研究时，有一时的求知创新冲动，但缺乏长期坐冷板凳的持之以恒精神。他勉励大家用习近平总书记强调的科学家精神（科学家精神，即胸怀祖国，服务人民的爱国精神；永攀高峰，敢为人先的创新精神；追求真理，严谨治学的求实精神；淡泊名利，潜心研究的奉献精神；还有集智攻关，团结创新的协同精神；甘为人梯，奖掖后学的育人精神）要求自己，胸怀家国情怀，持续锐意进取。
报告结束之后，汪芳教授指出，梁卫国教授能在不同领域取得成果，离不开他的创新思维和对国际前沿动态的关注，希望各位同学可以以梁卫国教授为榜样，秉持科学家精神，不断在科技创新的道路上奋发向上，为国家经济社会高质量发展做出贡献。
图 讲座后梁卫国教授与现场观众合影
国务院政府特贴专家，第八届国务院学位委员会矿业工程、石油与天然气工程学科评议组成员，全国百篇优秀博士学位论文获得者，国家杰出青年基金获得者，中国青年科技奖获得者，中组部“万人计划”第一批科技创新领军人才，科技部中青年科技创新领军人才，原位改性采矿理论与技术科技创新团队带头人。曾任太原理工大学副校长、山西能源学院院长，现任太原师范学院院长、太原理工大学原位改性采矿教育重点实验室主任，兼任中国岩石力学与工程学会常务理事、山西省岩石力学与工程学会理事长、山西省陶行知研究会会长。
主要从事原位改性采矿理论与技术、深部煤层CO2地质封存与驱替开采煤层气、以及智能绿色采矿理论与技术方面的研究。先后主持国家自然科学基金项目5项，企业委托项目20余项，出版著作3部，发表论文160余篇，SCI他引1100余次、CNKI他引3500余次；获国家发明专利30余项，获国家技术发明二等奖1项、山西省自然科学一等奖、技术发明一等奖、科技进步一等奖各1项。
