當(dāng)前人類共同面對(duì)的巨大挑戰(zhàn)之一是全球氣候變化。首先，人類活動(dòng)不可避免地會(huì)產(chǎn)生碳排放，小到衣食住行，大到經(jīng)濟(jì)發(fā)展，無(wú)時(shí)無(wú)刻不在釋放二氧化碳。其次，由于亂砍濫伐森林，減少了綠色植物的光合作用，地表水域逐漸縮小和降水量的降低，減少了對(duì)二氧化碳的吸收溶解，使得生態(tài)系統(tǒng)中二氧化碳生成與轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡遭到破壞。氣候變化已經(jīng)不僅僅是子孫后代面臨的危機(jī)，對(duì)于當(dāng)代人更是迫在眉睫的威脅。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國(guó)碳排放逐年增加，應(yīng)對(duì)氣候變化事關(guān)國(guó)內(nèi)國(guó)際兩個(gè)大局，是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的重要抓手，是參與全球環(huán)境治理的重要領(lǐng)域。中國(guó)二氧化碳的排放來(lái)源主要包括能源、建筑、鋼鐵、交通、化工、環(huán)境與生態(tài)等行業(yè)領(lǐng)域。根據(jù)中國(guó)的雙碳目標(biāo)，碳排放的治理大致可劃分為三個(gè)階段，第一階段（20212030年）碳排放達(dá)峰期、第二階段（20302045年）加速減排期和第三階段（20452060年）深度脫碳期。實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)必須推廣普及和深入挖掘碳中和技術(shù)，主要包含能效提升、零碳排放和負(fù)碳技術(shù)。能效提升路線主要包括節(jié)能減排和提質(zhì)增效兩個(gè)方向；零碳排放路線主要包括能源替代及終端電氣化兩個(gè)方向；負(fù)碳技術(shù)則包括吸收轉(zhuǎn)化二氧化碳技術(shù)、甲烷等非二氧化碳溫室氣體的降解技術(shù)、植樹(shù)造林等�！短贾泻图夹g(shù)》一書(shū)圍繞碳中和的基礎(chǔ)理論和各行業(yè)新興的技術(shù)開(kāi)展闡述。從內(nèi)容上看，該書(shū)主要分為四部分：第一部分介紹全球氣候變化成因與后果，以及應(yīng)對(duì)氣候變化所面臨的困難；第二部分講述碳理論基礎(chǔ)和碳排放核算方法，全世界碳排放量逐年增加，控制碳排放刻不容緩；第三部分詳細(xì)介紹能源、建筑、鋼鐵、交通、化工、環(huán)境生態(tài)等領(lǐng)域的減碳新技術(shù)，取得的效果和未來(lái)的展望；第四部分介紹碳中和技術(shù)集成方法和案例。上述內(nèi)容的介紹，有助于讀者對(duì)主要領(lǐng)域的碳中和技術(shù)有較為全面的了解。該書(shū)不僅是一本良好的普及氣候危機(jī)和碳中和方面的基礎(chǔ)讀物，而且有助于讀者較全面地了解當(dāng)前各主要領(lǐng)域的一些新興碳中和技術(shù)。書(shū)中內(nèi)容涉獵面廣，可為不同行業(yè)的從業(yè)人員開(kāi)拓減排新思路，也為碳中和技術(shù)集成的綜合應(yīng)用提供新的思路。相信該書(shū)會(huì)為各行業(yè)領(lǐng)域從事碳中和技術(shù)的工程技術(shù)人員提供有價(jià)值的參考。2022年10月華中科技大學(xué)工業(yè)革命以來(lái)，世界各國(guó)通過(guò)大力開(kāi)采和使用化石燃料來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，向大氣中排放了大量的溫室氣體，帶來(lái)了嚴(yán)重的氣候危機(jī)。2020年全球僅與能源相關(guān)的二氧化碳排放量就高達(dá)315億t，并且呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）報(bào)道，當(dāng)前全球表面平均溫升為1��09℃，所導(dǎo)致的氣候變化已成為21世紀(jì)人類面臨的最重要難題。2022年6月至8月，全球多個(gè)國(guó)家和地區(qū)出現(xiàn)了100多年來(lái)的歷史最高氣溫及最大范圍的高溫天氣。全球變暖的進(jìn)一步加劇引發(fā)了冰川融化、極端高溫、森林火災(zāi)、火山爆發(fā)、疾病增多、生態(tài)破壞等一系列問(wèn)題，涉及人類生活的方方面面。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，將促使人類歷史上第一次實(shí)現(xiàn)跨國(guó)跨界、全球協(xié)作的能源革命和產(chǎn)業(yè)變革。在全球范圍內(nèi)各行業(yè)領(lǐng)域交叉融合、開(kāi)發(fā)碳中和技術(shù)是應(yīng)對(duì)氣候變化與可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。在《巴黎協(xié)定》簽署5周年之際，中國(guó)向世界宣告2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，這不僅是我國(guó)積極應(yīng)對(duì)氣候變化的國(guó)策，也是基于科學(xué)論證的國(guó)家戰(zhàn)略。該目標(biāo)對(duì)我國(guó)是挑戰(zhàn)，更是機(jī)遇，將催生各行業(yè)領(lǐng)域交叉融合的新理論、新技術(shù)、新產(chǎn)品及新產(chǎn)業(yè)發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境、氣候的可持續(xù)發(fā)展。各行業(yè)努力實(shí)施碳達(dá)峰、碳中和的國(guó)家戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型，必定需要不同學(xué)科之間在基礎(chǔ)理論、方法與手段、技術(shù)與應(yīng)用等多方面開(kāi)展廣泛和有深度的交叉融合。另外，國(guó)家機(jī)關(guān)、高校、科研院所、企業(yè)等決策者、科研人員、工程技術(shù)人員、大學(xué)生及廣大社會(huì)有識(shí)之士均需了解不同領(lǐng)域的碳中和知識(shí)，但目前國(guó)內(nèi)外尚缺乏一本系統(tǒng)介紹碳中和相關(guān)技術(shù)的教材。正是基于這樣一個(gè)目的，本書(shū)編寫團(tuán)隊(duì)以多年來(lái)在相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究、工程技術(shù)、應(yīng)用與實(shí)踐等方面的積累為基礎(chǔ)，編寫了本書(shū)，目的是向大家介紹不同行業(yè)和領(lǐng)域碳中和技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，主要包括能源領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、鋼鐵領(lǐng)域、交通領(lǐng)域、化工領(lǐng)域、環(huán)境生態(tài)領(lǐng)域等，同時(shí)針對(duì)碳中和技術(shù)集成方法進(jìn)行介紹并提供相應(yīng)的實(shí)際案例。本書(shū)力求資料新穎、內(nèi)容全面、敘述簡(jiǎn)潔，力圖為讀者提供更多碳中和技術(shù)的最新知識(shí)。此外，本書(shū)在編寫上也力求兼顧大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)教育的要求以及不同領(lǐng)域工程技術(shù)人員的需要，在理論上不做深入的探討，敘述上力求通俗易懂，可讀性強(qiáng)。本書(shū)配套豐富的數(shù)字資源，可掃描二維碼閱讀。全書(shū)共十章，由明廷臻、王發(fā)洲任主編，顏伏伍、王真、韓軍、郭嘉、盧雪松任副主編。各章的執(zhí)筆負(fù)責(zé)人及參與人如下：第一章由武漢理工大學(xué)明廷臻教授和黃岡師范學(xué)院盧雪松教授負(fù)責(zé)，職聰聰、丁鑫源、楊凱、王慶港參與；第二章由武漢理工大學(xué)明廷臻教授負(fù)責(zé)，董旭、李澳鋮、李澤昊、歐陽(yáng)彝廉參與；第三章由山東大學(xué)李佳碩教授負(fù)責(zé)，熊寒冰、杜美倫、劉雅晨參與；第四章由華中科技大學(xué)羅聰副教授負(fù)責(zé)，徐勇慶、熊寒冰、杜美倫、劉雅晨參與；第五章由武漢理工大學(xué)王發(fā)洲教授負(fù)責(zé)，劉志超、楊露、李智勇、劉棟城、高亞輝參與；第六章由武漢科技大學(xué)韓軍教授負(fù)責(zé)，秦林波、張賀瑀、史傳杰、張鵬參與；第七章由武漢理工大學(xué)顏伏伍教授負(fù)責(zé)，張佩、職聰聰、丁鑫源、楊凱參與；第八章由武漢工程大學(xué)郭嘉教授負(fù)責(zé)，吳華東、李澳鋮、李澤昊、歐陽(yáng)彝廉參與；第九章由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)王真教授負(fù)責(zé)，肖海兵、曾奕、職聰聰、丁鑫源、楊凱參與；第十章由華中科技大學(xué)彭翀教授負(fù)責(zé)，舒建峰、李月雯、李澳鋮、李澤昊參與。明廷臻、王發(fā)洲、顏伏伍、韓軍、郭嘉、王真、盧雪松多次參與全書(shū)框架結(jié)構(gòu)與內(nèi)容的討論，明廷臻負(fù)責(zé)全書(shū)統(tǒng)稿；王發(fā)洲、顏伏伍、韓軍、郭嘉、王真、盧雪松、羅聰、李佳碩參與各自章節(jié)的校稿，明廷臻負(fù)責(zé)全書(shū)校稿，石天豪、王慶港、趙思童、王文靜、楊迪、胡善江、楊心怡、劉文倩、雷曈、周繼遠(yuǎn)、趙東豪協(xié)助校稿；全書(shū)的圖片整理和文獻(xiàn)校對(duì)由盧雪松負(fù)責(zé)，石天豪、王慶港、趙思童參與部分工作。衷心感謝建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主任委員、清華大學(xué)朱穎心教授給予本書(shū)精心的指導(dǎo)；誠(chéng)摯感謝西南交通大學(xué)袁艷平教授百忙之中抽出寶貴時(shí)間擔(dān)任本書(shū)的主審并提出了許多中肯的意見(jiàn)。碳中和技術(shù)覆蓋面廣，發(fā)展也十分迅速，各種創(chuàng)新技術(shù)層出不窮。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，本書(shū)的內(nèi)容需要與時(shí)俱進(jìn)、不斷更新。另外，由于編者水平所限，書(shū)中若有疏漏之處，懇請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。