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        在山西,探秘低碳“黑科技”

        2021-10-21 16:35:13梁曉飛張磊
        科學(xué)之友 2021年10期
        關(guān)鍵詞:煙氣生物

        梁曉飛 張磊

        2021年9月3—4日,在山西省太原市舉行的太原能源低碳發(fā)展論壇引起很多人的關(guān)注。作為我國宣布碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)后舉辦的能源領(lǐng)域第一個高規(guī)格論壇,該論壇緊扣能源革命、碳達(dá)峰、碳中和、生態(tài)文明建設(shè)等任務(wù)展開,交流先進(jìn)理念,展示最新成果,探討前沿課題,加強(qiáng)務(wù)實合作,可謂是亮點紛呈,成果豐碩。

        近年來,山西在踐行低碳發(fā)展、實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)方面作出著自己的努力。在山西多地參觀后,筆者發(fā)現(xiàn),一件“綠色尼龍”T恤、一份被賦予“靈魂”的甜點、一棟節(jié)能小屋、一輛電動汽車……這些低碳“黑科技”正在悄然改變?nèi)藗兊囊?、食、住、行?h3>衣:玉米、高粱秸稈竟能制衣

        “玉米、高粱秸稈都能用來制造衣服?!甭牭竭@樣的說法,或許你會認(rèn)為這是個玩笑。然而,依托合成生物技術(shù),這些已經(jīng)成為現(xiàn)實。

        山西綜改示范區(qū)的展廳內(nèi),陳列著柔軟多彩的服裝布料,還有用這些布料制成的襯衫、訓(xùn)練服。

        上海凱賽生物技術(shù)公司通過合成生物技術(shù)生產(chǎn)出了“綠色尼龍”。該公司副總裁臧慧卿說,相比傳統(tǒng)化工工藝,從玉米秸稈里提取出“綠色尼龍”,可大幅減少碳排放量。

        2020年10月,山西合成生物產(chǎn)業(yè)生態(tài)園開工建設(shè);2021年2月,合成生物山西省重點實驗室在太原揭牌。煤炭大省山西正在合成生物產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域發(fā)力,并將其作為低碳發(fā)展的路徑之一。

        食:“固碳高手”微藻變身功能食品

        太谷餅是山西省的一種傳統(tǒng)名吃。2021年,一款被賦予“靈魂”的太谷餅“火”了,餅中添加了1%~2%的藻粉,味道變得更鮮美。

        藻粉是由螺旋藻和小球藻等微藻磨制而成,除了作為食品添加劑提鮮,還是富含維生素和蛋白質(zhì)的保健品。

        這些微藻是用火電廠、焦化廠排出的尾氣飼養(yǎng)的。在山西省晉中市的煙氣微藻固碳減排實驗中心,一套完整的工業(yè)煙氣減排系統(tǒng)末端耦合連接著一套微藻自動化培養(yǎng)裝置,凈化處理后的煙氣進(jìn)入裝滿培養(yǎng)液的試管中,微藻隨著水泡不停翻滾。

        “微藻的固碳效率比普通植物高10倍以上,可以高效吸收尾氣中的二氧化碳,在光合作用下轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)?!鄙轿鞫鬈采锟萍脊究偛脧埩琳f。

        目前,這一技術(shù)已經(jīng)走出實驗室,順利通過中試,正在一家焦化企業(yè)進(jìn)行量產(chǎn)應(yīng)用。張亮說,這改變了排放企業(yè)在煙氣治理上只有投入、沒有產(chǎn)出的現(xiàn)狀,可以為排放企業(yè)創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)價值。

        ?。嚎瓷先ハ褚粓F(tuán)煙,卻能阻隔高溫

        一把丁烷噴槍,對著1厘米厚的絕熱氈,噴吐出1 000 ℃的高溫火焰,幾分鐘后其背后的鮮花卻毫發(fā)無損,手摸上去只是略感暖意。這是筆者在位于山西省陽泉市的“山西智創(chuàng)城NO.7”看到的一幕。

        華陽新材料集團(tuán)研發(fā)人員江旭波說,絕熱氈的秘密在于他們與深圳一家企業(yè)合作生產(chǎn)的氣凝膠材料。氣凝膠是目前世界上密度最小的固體,看上去就像一團(tuán)煙,卻是絕佳的隔熱保溫材料。約3.3厘米厚的氣凝膠氈的隔熱性能,相當(dāng)于25塊左右的普通玻璃所起的作用。

        新冠肺炎疫情發(fā)生以來,山西各地高速路口的防疫卡點陸續(xù)用上了“氣凝膠零耗能”小屋,小屋冬暖夏涼,為基層防疫人員提供保障。此外,這種新型氣凝膠材料還被用于城市老舊小區(qū)改造。

        “2毫米厚的氣凝膠材料相當(dāng)于50毫米傳統(tǒng)材料的保溫效果,壽命也更長。”山西陽中新材公司綜合管理部部長溫孝忠說。

        行:火電廠煙囪里冒出新材料

        “二氧化碳是溫室氣體,但也可以轉(zhuǎn)化為巨大財富?!鄙轿髑鍧嵦冀?jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)研究院院長宋維寧拿著一瓶黑色粉末說,“這是我們從大唐云岡熱電廠的煙氣里提煉出的碳納米管新材料,這種材料可應(yīng)用于新能源汽車鋰電池的電極材料?!?/p>

        在大唐云岡熱電廠,排出的煙氣順著蜿蜒的管道進(jìn)入捕集設(shè)備,經(jīng)過冷卻、吸收等多道程序,成為高純度的液態(tài)二氧化碳,最終轉(zhuǎn)化為碳納米管及其下游產(chǎn)品。

        “碳納米管就像工業(yè)里的‘調(diào)味品,在提升產(chǎn)品性能的同時,還能節(jié)省成本?!彼尉S寧說,碳納米管被視為卷成管的石墨烯,具有異常的力學(xué)、電學(xué)性能,是新能源行業(yè)急需且供不應(yīng)求的原料。

        2021年3月,碳納米管導(dǎo)電漿料生產(chǎn)線產(chǎn)出了第一批產(chǎn)品,并提供給天津力神電池公司試用。目前,山西清潔碳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)研究院已經(jīng)與多家鋰電池廠建立了聯(lián)系?!凹夹g(shù)創(chuàng)新不僅減少了溫室氣體排放,還開創(chuàng)了新的經(jīng)濟(jì)增長點?!彼尉S寧說。

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