當化石能源枯竭時,人類是否有應對之策?9月19日在《焦耳》雜志在線發表的一篇論文中,作者提出了一種富有想象力的未來。
這篇文章的作者陣容強大,分別是中國科學院大學校長資深顧問施春風,中科院副院長、中科院院士張濤,國家自然科學基金委員會主任、中科院院士李靜海,中國科學院院長、中科院院士白春禮,其中白春禮和施春風為該論文的共同通訊作者。作者提出,在化石燃料枯竭的未來,“液態陽光”可能是解決問題的關鍵。
“液態陽光”來源于豐富的陽光、二氧化碳和水,屬于可再生綠色液態燃料。該論文對“液態陽光”戰略進行了詳細闡述,提出了人們可以采取哪些可行的步驟,來推進化石燃料能源系統向綠色能源為主導的能源系統的轉型。
文章指出,在過去的兩個世紀,化石燃料為人類的經濟帶來了指數型增長,但如今人類也正面臨著這一增長帶來的后果——氣候變化、環境惡化、能源安全以及在未來大約100年的時間內,因化石燃料的枯竭所帶來的一系列問題。受世界人口增長和發展中國家工業化進程的推動,人們對能源的渴求程度與以往相比,已攀升到了一個空前的高度。展望下一個世紀,人類只能將主要的能量來源寄希望于太陽。
陽光是地球上最豐富的能量來源,然而,如果人們希望像“撥動開關”那樣自如輕松地使用太陽能,則需要開發一套系統,將來自太陽的能量轉化為穩定可用的能量形態,以便于儲存、運輸并配送至終端使用者。
作者認為,如果人類能夠像發明水庫系統一樣,開發可以獲取并儲存太陽能的能量供應系統,將會對發展以陽光作為驅動力的未來世界大有裨益。
然而,將陽光轉化為可儲存、可運用的形式可謂挑戰重重,許多被認為有潛力的解決方案都面臨著技術、社會及經濟等多方因素的制約。該文章指出,其實大自然為人們指明了更為智慧且簡潔的方法,植物可以獲取陽光并將其轉化為葡萄糖,葡萄糖既是能量的載體又能將其儲存,并通過水溶液的形式輸運。
作者提出,如果人類想要獲取、儲存及供給太陽能,關鍵就在于如何將其轉化為穩定、可儲存、高能量的化學燃料,如綠色醇類燃料。液態燃料的運輸和配送并不困難,在對現有的基礎設施和供應鏈進行一些改良后,便可廣泛地加以運用。綠色醇類燃料以陽光為原料,其生產和利用將有助于滿足人類在交通、工業和材料等終端應用領域的能源需求,保持生態平衡,對可持續發展起到至關重要的作用。
論文指出,當今世界的發展離不開化石燃料,而“液態陽光”將可能成就未來世界。因為綠色燃料來源于陽光,是可再生的不竭能源,在保護環境的同時,能夠對未來多種現代化應用及服務起到至關重要的作用。
不過作者也指出,成功的轉型始于多國協作和涵蓋科學、技術、政策及產業的跨學科方法。通過號召人們努力實現經濟可持續增長和環境保護的共同目標,作者對“液態陽光”在未來得以實現持樂觀態度。
“經濟增長和環境可持續是中國乃至全世界的共同目標,為構建‘人類命運共同體’,中國將會與其他國家一道,為人類社會的共同發展推動綠色燃料的技術進步。”論文通訊作者之一白春禮認為,“‘液態陽光’可為世界提供一條兼顧經濟可持續增長和應對氣候變化、環境惡化的途徑,有助于實現聯合國可持續發展目標。”
Doi:10.1016/j.joule.2018.08.016
https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(18)30401-X
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