指南指出，“碳达峰碳中和关键技术研究与示范”重点专项面向国家碳达峰碳中和重大需求，聚焦社会发展和二氧化碳难减排行业关键技术突破，综合提升我国应对气候变化技术研发能力。到“十四五”末时，使我国在该领域技术研发总体上取得重要突破，并与其他领域重点专项形成互补，为我国二氧化碳2030年前碳达峰提供重要的技术支撑、2060年前实现碳中和提供技术储备，为全球气候治理提供技术贡献和系统解决方案。

该专项立足碳达峰碳中和问题的复杂性和迫切性，跨领域综合交叉形成重大科技创新，拟重点解决其他重点专项难以统筹考虑的碳中和共性支撑技术研究示范、面向碳中和的前沿和颠覆性技术创新与研发等关键问题原则/要求，围绕生物质负排放技术、钢铁行业的富氢气体还原冶炼、全球气候治理关键问题与应对等方向，按照基础前沿技术、共性关键技术、示范应用拟支持17个研究方向。鼓励产学研用联合体申报，项目承担单位需推动研究成果转化应用和支持专项数据共享。项目实施周期为3-4年。

其中，涉及氢能研究方向的具体如下：

分布式生物质光热转化制氢或合成气——发展利用太阳能全裂解生物质制氢气或合成气的方法，建立全套太阳能光热生物质转化的集光吸热连续反应装置。

富氢气体及氢气直接还原技术研发与示范——针对直接还原-电炉熔分短流程低碳炼铁技术体系需突破的关键科学问题，研究富氢气体及氢气还原铁矿粘结机理与过程强化规律，研究直接还原竖炉氧化球团技术、竖炉直接还原技术和流化床直接还原技术、高能效电炉生产技术及装备，开发气基竖炉和流化床直接还原成套工艺及设备，开展示范工程。

钢铁行业二氧化碳气体发酵技术研发与示范——针对将二氧化碳、氢气混合气体生物发酵法转化为乙醇等有机化学品实现工业化应用需要突破的关键技术问题，研究不同氢气比例对二氧化碳生物发酵过程转化的影响规律，研究二氧化碳、氢气混合气体高效生物发酵关键工艺参数控制技术，开展万吨级二氧化碳发酵制乙醇工业化示范。

钢厂尾气制乙醇技术及20万吨工业示范——研发钢厂尾气（焦炉气、转炉气、高炉气）为原料的甲醇制乙醇技术，实现钢厂尾气的高价值环保转化利用，研究两步反应串接及一氧化碳、氢气循环利用工艺，完成不小于20万吨/年规模钢厂尾气制乙醇技术的工业示范。

面向碳中和相关的颠覆性技术研究（青年科学家项目）——面向国家碳达峰碳中和重大需求和世界科技前沿，开展氢能、光伏、核能等清洁能源替代颠覆性技术研究。

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