1、大跨拱桥低碳设计与数字建造
1）基于全寿命碳排放的桥梁结构选型优化
搜集和整理已有桥梁工程建设所需建筑材料、燃料、电能、设备等单位碳排放因子，基于排放因子法建立不同桥型（梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥和组合桥梁）在建材制备、施工、运营维护和拆除四个阶段的详细碳排放核算简化模型，形成不同桥型的全寿命期碳排放核算理论方法；结合实际项目，实现不同桥型全寿命期碳排放的量化目标，验证碳排放因子以及碳排放核算模型的合理性和正确性，建立基于碳排放的桥梁选型方法。
2）基于低碳与性能的桥梁结构材料研发
以工业废料和本地纤维为原材料研发低碳、低热、低成本的水泥以及混凝土复合材料；研发高强耐候钢棒并取代传统钢筋；结合研发的低碳材料，研究不同截面、结构形式和尺寸构件受力性能的影响，实现低碳高强的钢筋混凝土构件开发。
3）大跨拱桥长寿命设计及优化
基于全寿命期设计，提出可行的初始高性能设计方案，以全寿命可持续性成本和失效概率为目标，利用改进的遗传算法对桥梁结构的初始设计参数和维护设计参数进行优化，实现安全和低碳协同的优化设计。
4）基于BIM与数字孪生的桥梁全寿期数字建造
结合BIM技术，开展桥梁设计和施工阶段的车辆荷载、预应力、收缩、蠕变等非线性模拟，检测设计和施工过程的冲突，深度优化设计和施工过程；基于数字孪生技术，通过多源传感系统获取的全方位信息，将桥梁结构物理实体转化为虚拟模型，建立设计和施工BIM信息模型与桥梁运维和拆除信息内在联系，开发施工机器人，提高建造效率，实现精益施工；引入机器学习和深度学习等计算，对桥梁全寿命期过程的大数据进行自动快速处理，实现对桥梁全寿命周期的智能决策、预测和预警。
2、低碳建材与绿色建造
1） 再生建材与碳排放因子计算
围绕建筑固废和工业固废资源化再生利用，开展废混凝土、废砖、废装修垃圾、渣土及工业固废再生原料在建筑、水利等混凝土工程中的应用基础研究工作，提升固废资源化效率和利用率，降低固废对资源和环境的破坏。考虑固废产生、运输、资源化处理等不同阶段碳排放量化指标，进行碳排放因子计算，建立碳排放数据库。
2）混凝土的低环境负荷设计与技术
开展高性能、低环境负荷混凝土基前瞻性的应用基础研究，攻克混凝土低碳设计和制备的重大基础理论和共性关键技术问题，基于深度学习和大数据技术，发展低环境负荷混凝土制备方法和评估理论，研发支撑重大工程建设以及绿色、节能和智能建筑体系发展的高性能和多功能混凝土材料。
3）绿色建造关键技术研究与应用
研发在全寿命期内可减少对资源的消耗和对生态环境的影响，具有节能、减排、安全、健康、便利、可循环等特征的绿色建材产品（如装配式再生混凝土部件或构件、复合约束混凝土构件、铝合金木组合构件等）；并重视研究绿色策划、绿色设计、绿色施工、智慧工地、绿色交付、建筑信息模型等全过程绿色建造新技术。使建造能全面体现绿色要求，有效降低建造全过程对资源的消耗和对生态环境的影响，减少碳排放，整体提升建造活动绿色化水平，实现人与自然和谐共生的工程建造活动。
4）建筑低碳运维：建筑舒适环境低碳策略的智慧调控
针对不同建筑类型，通过智能建筑系统，记录室内环境的变化与电器设备的使用情况，分析能耗与建筑舒适环境的关联，制定相应的建筑节能策略。在此基础上，探讨不同人群主题对各项低碳策略的接受度以及对行为意图的影响，通过与实际节能情况相比较，对节能减碳策略进行优化。
3、绿色化工与碳转化技术
紧密围绕国家“碳中和”中碳转化的重大战略需求，以各类碳排放的CO2为原料，通过催化转化和化工过程强化实现CO2的资源化利用。主要围绕催化剂构筑、催化反应过程协同和催化机理研究等方面展开研究。
1）CO2加氢制低碳烯烃技术
研究加氢催化剂对CO2的活化和加氢机制，研究加氢催化剂对低碳烯烃选择性转化的机制和动力学促进机制，研究工艺条件对低碳烯烃的转化促进规律，实现CO2到低碳烯烃的高效转化。
2）“光电作用”下CO2转化甲烷技术
系统研究高效的CO2光电催化还原剂的体系构筑，研究光催化剂的光-电特性和结构调控机制，探究光催化剂的氧化还原机制和不可逆转变机制，研究CO2到甲烷转化反应机理和路径演变规律，实现CO2到甲烷的高效低能耗转化。
3）碳矿化与化工应用技术
系统研究CO2高效质子化过程的催化转化机制和效率，研究各类固体矿物中碱(K2O、Na2O和CaO)组分与碳酸氢根的高效转化机制和产率，揭示气体转化为固体矿物的固碳机理，实现高效转化应用。
4、蓝色能源与碳替换技术
发展新一代零碳排放的能源收集与转化技术，碳替换助力实现碳中和。研究零碳排放的海洋蓝色能源开发，燃料电池电催化材料和零碳氢能技术，薄膜光伏和复合能源技术，构建绿色可持续能源系统，发展环境友好的零碳自驱动传感与器件。
1）蓝色能源开发与利用
研究基于摩擦纳米发电机的海洋波浪能收集与利用，发展零碳排放的新型海洋可再生能源技术；重点研究高性能摩擦材料和界面电荷转移机制，物波耦合动力学，发展高性能波浪能摩擦纳米发电机结构和器件；研究摩擦纳米发电机的规模化集成和网络构建，开发海上可移动零碳能源技术。
2）零碳氢能技术
聚焦可再生能源驱动的氢制取、氢燃料电池关键材料与电极组件技术，重点研究电催化材料结构与性能的构效关系，发展普适的电催化材料设计原则和通用的制备技术；发展新结构电极组件技术，研究传质传荷机制，提升关键材料利用率，结合蓝色能源、太阳能、风能等零碳排放供能方式，实现低成本全过程绿色氢能技术。
3）薄膜光伏电池及绿色复合能源
研究新型有机/钙钛矿薄膜光伏电池和光电转换过程中的新机制，发展新型器件与器件工艺，提高光电转换效率；研究柔性半透明薄膜光伏电池与雨滴摩擦发电机集成，器件结构设计及印刷法制备，实现全天候可再生能源收集。
4）零碳自驱动传感与器件
研究摩擦电纳米发电机电极薄膜材料改性与结构设计方法，发展基于摩擦纳米发电机的零碳自驱动传感技术；研究零碳自驱动传感器件结构设计与优化，不同能量与纳米发电机器件结构的优化组合，实现绿色电能的高效生产和高性能传感。
5、甘蔗和人工林等生态系统固碳减排技术
1）退化系统生态修复固碳增汇技术
针对生态脆弱区（喀斯特石山区、矿山废弃地、红壤水土流失区、城市绿地等）植被退化或功能脆弱、土壤侵蚀与水体污染、生产力低等问题，研发高效生态修复技术，提升生态脆弱区固碳减排功能。
2）人工林固碳增汇技术
针对人工纯林生物多样性、初级生产力、土壤固碳功能低等问题，研发生物多样性提升、高效混交和林地土壤固碳减排等关键技术，提升人工林固碳增汇功能。
3）蔗田固碳减排技术
针对广西坡地甘蔗种植面积大、枯落残留物多、碳氮磷侵蚀流失严重等问题，研发蔗区流域固碳减排定量评价与协同提升技术，创新广西甘蔗固碳减排种植与蔗区流域清洁生产模式。
4）高光合品种育种技术
广西是国家蔗糖原料、用材林和储备林最大基地，糖料蔗和桉树人工林等为广西优势特色产业。采用现代育种技术，创制“三高”（高光合、高生物量和高产量）品种，为提高糖料蔗、用材林、储备林的生产力和产量提供优质种质资源。
5）木质废弃物资源化利用技术
针对农林木质废弃物（树枝、果枝、木屑等）产量和原位降解碳释放量大等特点与问题，研发燃料化、炭化、轻质人造板等资源化利用技术与模式，部分替代煤炭石油等不可再生能源，实现减排增效。
6、双碳政策与管理
针对“双碳”的实现路径、技术政策、经济政策所蕴含的关键科学问题，研究不同“双碳”战略路径下优化经济社会发展和保障国家安全的政策与管理体系，为“双碳”目标优化实现提供支撑。
1）“双碳”实现路径与管理
研究区域减污降碳协同的实现机制；区域协同减排方案与激励机制，潜在路径预测与动态优化；研究碳排放与社会经济互馈机理，评估碳减排的社会经济影响和人群健康效益、碳减排与保障经济社会安全协同；研究面向构建人类命运共同体的气候-经济复杂系统综合评估建模及数值模拟，评估极端气候和天气事件的社会经济影响；研究重点行业协同减排方案与激励机制，二氧化碳和非二氧化碳协同减排方案等。
2）“双碳”技术政策与管理
研究碳移除技术政策；商业模式与监管机制；颠覆性能源技术政策；碳中和技术标准和规范管理；气候适应技术与政策管理；国际低碳技术和资金政策；碳中和法律法规体系建设；“双碳”目标变革性技术与发展路径；能源革命关键技术预判与评估；能源转型风险评估与关键环节优化；产业低碳转型新技术路径选择策略；碳中和技术创新与碳减排激励机制；颠覆性能源技术经济评价与产业链风险管理；低碳工业智能化技术；碳捕获与封存技术潜力评估与路径优化等。
3）“双碳”经济政策与管理
研究中央-地方-企业等多级主体的减排责任分配与协同策略，研究协同策略下的宏观经济周期与碳减排协同管理、碳配额、碳定价、碳市场交易及监管机制设计与优化；研究碳源碳汇的协同中和机制和提质增效路径，评估碳及碳汇的社会成本，研究碳补偿、生态补偿、碳减排产业组织和绿色金融激励机制；研究碳减排中的社会公正、企业和居民适应行为及策略；研究跨国碳协同治理的路径和保障机制，国际碳泄露评估及对策，国际碳调节措施评估及对策等。
4）“双碳”机制设计与政策评估
研究碳储量时空分异以及空间损益，摸清碳库的禀赋及分布；研究碳排放与社会经济互馈机理，建立以碳汇为媒介的自然资源指标交易运行机制以及监管机制设计与优化；从不同的价值测算角度计算碳的货币价值，形成统一的交易指标，探讨国内统一碳市场建立的可能性；研究碳减排的社会经济影响以及政策实施有效性评估，围绕区域间政策结果差异展开宏观研究，围绕微观个体福利变化展开微观研究；研究预估碳减排预期实施效果，建立完善碳排放政策双向反馈机制等。
7、碳排放核算评估及低碳技术成果转移转化
1）碳排放核算评估
针对不同区域、企业或产品生产，开展碳排放监测与核算评估，研究相应的碳排放核算理论，优化相适配的碳核算方法学，计算其社会和生产活动个环节中产生的温室气体，为经济社会绿色转型提供数据支撑与基础保障；开展碳资产开发，建立碳交易服务策略，为企业和政府部门提供碳咨询服务。
2）低碳技术成果转移转化及产业化
围绕固废再生利用、新能源开发等双碳重点领域，建立产业技术成果转化科技服务业平台，构建绿色低碳技术供需项目库，建立绿色低碳产业联盟，提供科技成果中试验证—创业孵化—投融资对接—管理咨询等全链条专业化技术转移转化服务，促进技术与市场需求精准对接，加快绿色低碳技术转移转化及产业化。
