清洁低碳、安全高效的现代能源体系建设是世界能源格局演变的必然趋势。在众多减碳科技中，二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）技术通过把工业生产过程中排放的二氧化碳捕集提纯，继而投入新的生产过程进行再利用和封存，是碳中和技术体系中的关键与托底保障技术。

中国科学院武汉岩土力学研究所特聘研究员魏宁立足国家战略所需进行科研创新，在CCUS领域贡献重大原创性成果，同时助力企业进行深度研发和技术示范，推动我国新质生产力的高质量发展。

潜心研思 奋楫创新 

2006年，魏宁于武汉大学岩土工程专业博士毕业后进入中国科学院武汉岩土力学研究所。在这里，实验室的灯火通明见证着他在岩土材料中多相渗流机理、新型CGUS（二氧化碳地质利用与封存）科学技术与宏观战略层面的深耕探索。

彼时，CCUS技术在发达国家已积累数十年的研究历史，我国则处于起步阶段。CCUS技术的理论封存潜力巨大，但受制于技术成本、排放源距离、环境因素等外部条件制约，减排潜力难以完全释放。为了使CCUS技术具备科学依据，魏宁通过科研破局，首次构建起企业-行业-国家多尺度与多精度的全流程CCUS系统评估方法与工具，并首次对中国陆地与海域咸水层与油田的碳封存资源量与场地适宜性，煤电、钢铁、水泥等四大煤基行业、大型能源央企和近二十个CCS工程开展了系统与综合评估。此项创新成果为CCUS项目的规划、设计和实施提供了科学依据。此外，魏宁还开发出孔隙-岩心-深地多空间内多相流体试验、保真取样与监测技术，为解释新的科学机制与保障工程安全奠定了基础。

技术依赖是制约我国CCUS领域发展的瓶颈，2023年发布的《中国二氧化碳捕集利用与封存年度报告》显示，我国已投运、在建及规划的CCUS项目超过100个，但核心技术国产化率不足60%。立志冲破此局面，魏宁跨越重重困难，拓荒未知之途，他以非凡的努力与毅力铺就科学的卓越之路。经过持续攻关，他在国内外优秀期刊发表SCI、EI论文80余篇，授权中国发明专利70余项，作为主要撰稿人及技术贡献者参加国际能源署、亚洲开发银行、世界自然保护协会等机构联合出版报告十余项。

在魏宁看来，长期主义不是盲目坚持，而是在洞见未来中攻克一座座科研高峰。近年来，我国海洋领域绿色低碳开发进程步伐加快，魏宁带领研究团队聚焦油气增产和降碳减排，在“碳排放源头管控技术体系创建与应用”中取得了工程－数据－技术－经济－策略等多维创新。在这其中，团队建立起沿海碳源数据库及中国近海CCUS场地数据库，提出管线路由自动寻优模型，可基于地貌、城市、铁路、公路、生态红线、水深等“工程－社会－经济－环境”多约束要素下的成本曲面与管网自动寻优方法。这些成果为项目源头减碳提供技术依据，同时全面支撑我国在海上CCUS领域的整体布局和战略研究。

研产贯通 多维突破

创新的过程中，魏宁敏锐地意识到科技创新与产业创新之间的供需矛盾，他积极推动技术转化应用，让实验室里的新技术成为培育发展新质生产力的新动能。

在国家能源集团鄂尔多斯煤制油全流程CCS项目中，魏宁带领团队打通整个煤化工（高浓度二氧化碳）二氧化碳捕集、运输与地质封存的全链条技术体系，并形成一系列技术突破，例如封存场地筛选技术、陆相低渗地层内安全高效注入技术、二氧化碳封存过程的调控技术、安全监测与预警关键技术等。基于深厚的理论知识与丰富的实践经验，魏宁作为主要技术支撑专家协助开展国内外多项工程，包含中国首个10万吨/年规模的国家能源集团CCUS工程、中国华能集团有限公司150万吨/年CCUS工程、中国海洋石油集团有限公司千万吨级CCUS集群工程等的设计与运行。

推动科技成果加速“走”出实验室，魏宁承担起众多科研项目，包含科技部国际合作项目“碳捕集、封存、利用的示范及新一代技术研发”；国家能源投资集团有限责任公司“新能源+储能与煤基能源+CCS/CCUS的经济性比较与优化布局研究”；中国科学院重大咨询项目—碳中和专题“碳捕集利用与封存技术评估”……一批批重大科技项目产成果、出效益，科技成果转化效能逐渐提升。此外，魏宁还在煤基能源产业规模化碳减排关键技术开发、二氧化碳地质封存多相多场耦合分析理论与安全保障关键技术、煤制油品/烯烃大型现代煤化工成套技术开发及应用等课题中取得多项成果。持续的成果落地为魏宁带来诸多荣誉和奖项，其中来自省部级授予的奖项就达8项。

针对当前痛点，魏宁认为，CCUS技术产业化还有很长一段路要走，尤其是碳封存技术，从现在的研发与示范阶段到未来商业化，还需要一段坚韧不拔的基础科研与核心技术突破工作。

钩深致远 放眼世界

“发展CCUS面临的机遇和挑战非常多，其规模化的关键障碍是成本与安全的问题，其前沿性的技术是全球迫切需要的，却深受国际政治、经济与社会环境的变化而波动。”谈及此，魏宁颇有些紧迫感，因为他深知进一步推动CCUS深入发展，阻力重重。

魏宁坚持发展科学技术必须具备全球视野，除了专注自主研发，他积极开展国际合作共同解决关键技术问题。早些年，他与美国西北太平洋国家实验室（PNNL）的科学家一起研究孔隙尺度上二氧化碳驱替咸水的过程，改进了PNNL的微观模型试验平台，大幅度提高了试验的控制范围和精度（超低流速范围），并在该设备上开展孔隙尺度的超临界二氧化碳驱替咸水的可视化试验。通过可视化微观模型研究了超临界二氧化碳驱替过程，发现了“过渡”“干化”“波动”等新现象。

在多尺度X-CT表征与基于X-CT的二氧化碳驱替试验中，魏宁与世界顶级的科学家合作，采用数值模拟手段研究亚岩心非均质结构对二氧化碳流动的影响，在COMSOL基础上开发出高精度模拟模块。试验和数值对照研究表明：非均质对二氧化碳的流动过程影响非常显著，中国陆相的刘家沟砂岩与美国海相Berea等砂岩的性质显著不同，这为在陆相沉积盆地内开展二氧化碳注入提供了参考。

科技进步是世界性、时代性课题。如今，中国与“一带一路”共建国家的科技合作机制不断完善，合作领域不断扩宽，多层次、交互式、宽领域的科技创新合作局面正在形成。魏宁近期的科研思索持续深入，围绕如何与“一带一路”沿线国家之间开展二氧化碳国际贸易与碳封存、如何在全球范围内开展二氧化碳地质封存的源汇匹配与碳交易、如何利用比较优势实现更经济安全地开展碳封存工程等问题展开。

魏宁身上高度凝练着奋发进取、开放创新的科研品格，伴随他迎接一个又一个科研挑战，迎难而上、从未退却。面对我国传统产业绿色低碳转型的需要以及中国在推动全球绿色发展中承担的重要责任，他将科研初心付诸实践，从智慧与汗水中粹炼出碳减排的成效。在他看来，“做科研就得有家国情怀，要耐得寂寞，要敢于坐‘冷板凳’。”魏宁总结道。