党的二十大报告指出，要积极稳妥推进碳达峰碳中和，实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。北京大学深入贯彻新发展理念，于2022年设立北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金。该奖项由澳大利亚必和必拓公司（BHP）捐资，旨在资助北京大学科研能力突出、研究工作富有创新性的优秀博士研究生从事碳与气候相关研究。希望此项荣誉能够激励北大学子肩负起应对全球气候变化的使命，积极探索未知世界，开展高水平学术研究，在“碳与气候”相关领域发出青年声音，产出创新成果，为建成人与自然和谐共生的现代化作出突破性贡献。

王传玺，北京大学工学院能源与资源工程专业2020级博士研究生，师从徐克特聘研究员，研究方向为多孔介质中分散相流体的热力学与水力学稳定性。博士期间获得国家奖学金、北京大学三好学生标兵等荣誉，是2023年北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金获得者。

我于2020年本科毕业于北京大学工学院能源与环境系统工程专业，目前为北京大学工学院力学（能源与资源工程）专业2020级直博生，师从徐克特聘研究员，正在进行的研究课题是探究二氧化碳地质封存中毛细封存的稳定性。

作为课题组的第一个学生，我刚入组时，研究中碰到难题无法向师兄师姐请教，总是自己闭门造车，吃了不少苦头。好在徐老师及时纠正引导，每周都和我开小组会，时刻关心我的研究进度，随时与我沟通学习中的问题；此外，当时我对表界面现象可谓一窍不通，徐老师便给我推荐了《Capillarity and Wetting Phenomena》一书，虽然当时读来感觉晦涩难懂，但我还是通过查阅资料等方式坚持看完，并定期和老师讨论，书中的知识和相关文献资料加深了我对表界面现象、渗流物理等问题的认识，为我开展后续研究打下了坚实基础。

二氧化碳地质封存中的毛细封存

二氧化碳是最主要的温室气体。随着二氧化碳排放量与大气含量的逐年增高，温室效应愈加明显。从上世纪开始，人们就开始研究如何降低大气中的二氧化碳含量，从而减缓温室效应。许多国家确立了净零排放目标，我国也确立了碳达峰碳中和目标。二氧化碳地质封存是将二氧化碳以某种方式埋入地下岩石多孔介质中储存起来的一种技术，它被认为是降温减排的重要方式之一。目前主要有四种二氧化碳地质封存机制，包括结构封存、毛细封存、溶解封存和矿化封存。其中，毛细封存被认为是在百年到万年尺度下最有效、最稳定的封存机制。这是因为毛细管压锁住了气泡的向上流动，从而能够使封存在水力学上保持稳定。此前有大量工作聚焦于提高毛细封存的比例。在短时间内，水力学作用主导，二氧化碳气泡稳定存在；但在长时间尺度下，毛细封存中的这些表面自由能极大的气泡群，在热力学上是否真正稳定呢？这便是我希望研究的问题。

研究思路

为了探究以上所说的稳定性问题，我对理想多孔介质中的气泡进行了概念建模。模型充分考虑了多孔介质对气泡形态的挤压和改造，遍历了所有可能存在的状态。基于该模型，我发现多孔介质中气泡的比表面积与体积相关性极弱，在一个很窄的区间内浮动。这和开放空间中的球形气泡具有根本区别。这种近似恒定的比表面积导致表面自由能和体积具有近似线性的关联。因此，多孔介质中多个气泡的合并无法为体系带来能量降低的收益，气泡群的粗化无法自发发生。最终，该部分研究成功论证了二维均质多孔介质中气泡群的热力学稳定性。目前，我正在考虑外场、润湿性、非均质性等因素对结论的影响。本研究为进一步研究多孔介质中分散相流体提供了一个新视角，为二氧化碳地质封存等科学与工程问题提供了重要的理论基础，并为净零碳排放目标的达成提供参考。

北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金对于我来说，不仅是一项奖学金，更是一种强大的激励力量。它将为我提供研究所需的资源和支持，激励我在学术道路上更上一层楼。“凡是过往，皆为序章”，我将珍惜这份荣誉，以更加严谨的学术态度继续我的研究工作，不断进取、追求卓越，为碳达峰碳中和目标的实现贡献自己的一份力量。