推动实现碳达峰、碳中和，是我国高质量发展的内在要求，也是能源安全、产业升级与生态文明建设的综合命题。
在这一过程中，清洁能源供给能力提升固然重要，但要让绿色电力真正“进得来、用得好、留得住”，离不开一批底层科学与工程技术的突破，其中分离科学正是常被忽视却至关重要的一环。
如何把物质“分开、选出来、控得住”，不仅影响电池性能与寿命，也决定制氢效率、化工过程能耗以及污染物控制水平。
问题在于，传统能源与工业体系长期依赖化石能源与高温高压过程，能耗高、排放集中，且不少环节存在“高碳锁定”。
即便电力结构持续向清洁化转型，若终端工业与化工流程仍难以实现低能耗分离、精准传质与高效转化，整体减排效果将被抵消，甚至出现“电更绿、过程更耗”的结构性矛盾。
以公众较为熟悉的新能源电池为例，电池内部正负极之间的有效隔离与离子定向迁移，直接关联安全性、循环寿命和能量效率。
隔离材料与离子通道的设计，本质上就是分离与传输问题的工程化表达。
原因在于，碳中和涉及的“难点”往往集中在能源转换、物质循环与过程工业三大领域：一是可再生能源波动性强，需要更高效的储能与电化学转换技术来平滑供需；二是氢能等清洁载能体要实现规模化应用，必须在制取、储运与终端利用上形成闭环；三是钢铁、化工、水泥等过程工业占能耗与排放比重大，减碳不仅要靠能源替代，更要靠工艺革新与材料升级。
上述领域普遍需要在微观尺度上实现选择性分离与定向传输，以降低能耗、提升产率并减少副反应和废弃物。
围绕这些关键瓶颈，中国科学院院士、中国科学技术大学化学与材料科学学院徐铜文教授长期聚焦离子膜、双极膜等方向研究，并承担中国科学技术大学碳中和研究院氢能平台相关工作。
离子膜的核心价值在于“让需要的离子通过、阻止不需要的物质穿过”，在电化学系统中可用于提升反应选择性、降低交叉污染并增强安全边界；双极膜则可在电场作用下实现酸碱环境的构建与调控，为电解、资源化回收与绿色化工过程提供新的工艺选项。
面向碳中和应用场景，这类材料与器件有望在多个环节发挥作用：在储能领域，优化隔膜和离子传输有助于提升电池效率与可靠性；在制氢与相关电解过程中，膜材料的选择性和稳定性直接影响能耗与产氢纯度；在过程工业方面，利用膜分离替代部分高能耗蒸馏、吸收等单元，有望推动工艺流程向低温、低压、低能耗方向演进。
其影响不仅体现在单点节能，更在于推动“系统性降碳”。
膜技术与电化学技术的结合，可促进用电端深度电气化，使绿电在化工原料制备、资源回收与污染控制中发挥更大效益；膜分离的模块化特点也为装置小型化、分布式部署提供可能，利于在园区、港口等场景构建就地生产与就地消纳的低碳方案。
与此同时，膜材料的耐久性、成本与规模化制造能力，决定了其从实验室走向产业化的速度与边界，这也对产学研协同提出更高要求。
对策层面，业内普遍认为需坚持“基础研究—关键材料—工程放大—场景验证”四位一体推进：强化膜材料结构设计、离子传输机理等基础研究，提升选择性与稳定性；围绕制氢、电化学合成、储能等重点方向攻关关键膜组件与成套装备；通过中试与示范应用解决寿命、可靠性与经济性问题；并在能源、化工、冶金等典型场景开展全流程评估，形成可复制可推广的减碳路径。
同时，应加强标准体系建设与安全评估，推动关键材料与装备产业链完善，避免“卡脖子”风险对绿色转型造成掣肘。
前景判断上，随着我国“双碳”目标深入推进，绿色电力比例提升与电化学技术迭代将叠加释放需求，分离科学特别是膜技术的应用空间有望进一步扩大。
从短期看，储能与电解制氢等领域对高性能膜材料的需求增长较快；从中长期看，过程工业低碳化将进入以工艺重构与材料替代为主的深水区，膜分离与电化学耦合可能成为降低单位产品碳强度的重要技术路线之一。
未来能否形成规模化产业优势，取决于关键材料自主可控、工程化能力以及多场景综合成本的持续下降。
据了解，围绕上述议题，《锚点》节目将展开对话交流，中国科学技术大学科技传播系副主任袁岚峰将与徐铜文教授聚焦“膜”技术在碳中和进程中的作用与趋势，节目将于东方卫视1月21日（周三）22时播出，并于上海电视台新闻综合频道1月24日（周六）22时播出。
膜技术虽然在日常生活中鲜为人知，但其在能源革命中的作用不可或缺。
从微观的分子分离到宏观的产业变革，膜科学正在成为支撑我国碳中和战略的重要科学基础。
通过专业人士的深入讲解，社会各界将更加深刻地认识到，实现"双碳"目标不仅需要政策引导和产业投入，更需要科技创新提供坚实的理论和技术支撑。
这种从基础研究到应用实践的全链条创新模式，正在为建设清洁低碳的能源体系奠定坚实基础。