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尊龙凯时|雪梨枪17部合集百度云|解决了能源问题、资源问题中国的发展将是无穷的

2024-09-27

　　2022年11月12日★✿★，“科普中国-我是科学家”第42期“未来进行时”现场★✿★，中国工程院资深院士★✿★、清华大学化学工程系教授金涌带来演讲《碳中和2060》★✿★。

　　这些年★✿★，我们越来越明显地感觉到地球并不太平★✿★，经常出现强台风★✿★、强降雨★✿★，造成了巨大的生态灾难★✿★。而且工业革命之后★✿★，地球上的气温在不断地增加★✿★，随着地球的温度增加★✿★，南极★✿★、北极的冰山会化掉★✿★，海平面会上升★✿★，假如我们不采取办法★✿★，海平面可能上升几十米★✿★，沿海的城市就都会淹没了★✿★。

　　全球变暖的主要原因★✿★，是人类不断地在地底挖煤★✿★、石油★✿★、天然气★✿★，然后燃烧资源用电★✿★，储存在其中的碳就变成二氧化碳排到天上去了★✿★。天上二氧化碳的浓度★✿★，从100年以前的百万分之二百多★✿★，已经增加到百万分之四百多了★✿★，增加了差不多一倍★✿★。

　　二氧化碳浓度的增加就造成了地球温度的变化★✿★，所以联合国要求大家解决这个问题★✿★。中国在2020年承诺★✿★，二氧化碳排放到2030年要达到高峰★✿★，2060年要实现碳中和雪梨枪17部合集百度云★✿★，也就是说★✿★，没有绝对的二氧化碳排放了★✿★。

　　中国人要实现碳中和这个目标并不容易★✿★，因为中国现在二氧化碳的排放是最多的★✿★，占世界30%左右★✿★，要在很快的时间从排放最多变成零★✿★，这是一大挑战★✿★。第二个★✿★，减碳还不能影响经济发展★✿★。最近40年★✿★，我们要把国民经济提升一倍★✿★，从人均GDP1.2万美元提高4万美元以上★✿★。经济发展★✿★，当然能耗会大★✿★。第三★✿★，中国有全世界最大的制造业★✿★，我们的制造业相当于英国★✿★、法国尊龙凯时★✿★、德国的总和尊龙凯时★✿★，等到了2060年我们还要保持巨大的制造业★✿★，制造业也会造成巨大能耗★✿★。

　　太阳给地球的能量是非常多的★✿★，是人类所需能量的三千倍以上★✿★，足以满足人类的能源需求★✿★。而且不只光能★✿★，还有风能★✿★、水能等等★✿★，都是清洁能源★✿★。碳中和以后★✿★，我们将主要靠光能★✿★、水电和风电★✿★，来代替燃烧煤★✿★、石油★✿★、天然气★✿★。

　　那么中国人做得怎么样？我们在这方面是领先的★✿★，全球最大的十个风电企业★✿★，中国占6-7个★✿★。我们的光伏产业也是世界最大★✿★，光伏电池板的出口量占世界的74%★✿★。

　　1979年★✿★，人类发现太阳光可以通过多晶硅转化成电★✿★，转化效率已经达到了10%★✿★，当时大家都有很高的期望★✿★。但要实现产业化风险还是很大★✿★，在大家犹豫不决的时候★✿★，中国政府发现西北有很好的太阳光照射★✿★，而且有很多农村并没有电★✿★，太阳能太适合中国了★✿★。于是★✿★，在中国政府的推动下★✿★，很快就发展了很多的太阳能企业★✿★。20世纪末中国已经有上千家光伏电池企业了★✿★。

　　不过★✿★，这个时候中国的技术不好★✿★，原料要从国外买雪梨枪17部合集百度云★✿★，但国外为了卡中国脖子★✿★，把多晶硅的价钱一下提高了十倍★✿★，而且说未来还要继续提高★✿★，要求中国企业按目前的价格签长期合同★✿★，于是中国企业只得签订昂贵的合同★✿★。没想到尊龙凯时★✿★，合同签订以后★✿★，国外又把价格又下降了十倍雪梨枪17部合集百度云★✿★，导致很多中国企业的产品在国际市场上一下子没有了竞争力★✿★，后来都倒闭了★✿★，无法履行合同★✿★，还要支付大量的赔款★✿★。

　　这时中国政府出手了★✿★，说我们不卖给外国了★✿★，我们自己用★✿★，就放在西北★✿★。在化工人的努力下★✿★，我们解决了中国的多晶硅★✿★、单晶硅的生产尊龙凯时★✿★，慢慢地不再依赖外国了★✿★，中国的太阳能企业又发展起来了尊龙凯时★✿★。此时★✿★，我们的企业又开始大量出口★✿★。

　　但美国人又想了办法★✿★，一下子把进口关税提高了十倍★✿★，导致出口变难★✿★。于是★✿★，在政府的支持下★✿★，太阳能企业决定在中国继续发展★✿★，幸而中国有很大的太阳能市场★✿★。企业继续发展后★✿★，慢慢突破了美国的限制★✿★，美国不买★✿★，欧洲和其他国家会买★✿★。

　　但这时美国人又说了★✿★，太阳能发电是不环保的★✿★，会影响生态★✿★，因为光电板会占用地★✿★，很多地就不能种庄稼了★✿★。后来我们又想了办法★✿★，把太阳能光板架高★✿★，架到1.5-2米★✿★，底下照样可以种地★✿★。而太阳能光板过一段时间要清洗一下★✿★，清洗的水流到地下正好灌溉庄稼★✿★。农业和太阳能发电可以同步发展★✿★。

　　这样中国的光伏发电就三次受到颠覆★✿★，三次又闯过了关★✿★。我们的光伏发电技术★✿★，在全世界清洁能源技术中都首屈一指★✿★，取得了不一般的成就★✿★。而且★✿★，价格还非常低廉★✿★。中国出口给阿拉伯光电厂的光伏★✿★，发电成本很低★✿★，一度电才卖1.04美分★✿★，而火电烧煤发电成本是5美分★✿★，也就是说太阳能发电不但量可以很大★✿★，而且经济上合算了★✿★。

　　我们国家还有很厉害的风电产业★✿★，刚刚说到了★✿★，全球最大的十家风电企业中★✿★，中国企业占了6~7家★✿★。而且★✿★，中国还有很好的风能资源★✿★，不仅内陆★✿★，沿海风电产能也很高★✿★。所以说★✿★，人类能源的最终方案不是烧煤★✿★，不是烧油★✿★，一定是可再生能源★✿★。

　　但是可再生能源有也缺点★✿★，太阳能最大的缺点就是夜里没有太阳★✿★，就没有电★✿★，一块云彩一过★✿★，马上发电量就变小了★✿★，所以它不稳定★✿★。但是人类生活的很多用电需求都要稳定的电源★✿★。怎么办？

　　中国的储电技术现在是百花齐放★✿★。最大的储电方法就是化学储能★✿★，也就是电池★✿★。现在科学家发现★✿★，锂电池是最好的储电方式★✿★，因为它的效率很高★✿★，存进去多少电★✿★，出来还是多少电★✿★。中国锂电池的产量现在也是世界最大★✿★，锂电池的发展对我们的未来非常重要★✿★。

　　储能技术除了锂电池外★✿★，还可以用水★✿★。山上一个大水库★✿★，山下一个大水库★✿★，利用上下游的水位落差来发电★✿★，需要电的时候山上的水流下来发电★✿★。当用电需求不大时★✿★，可以再把水抽到高山上储存起来★✿★，等需要用电时★✿★，再利用水位落差发电★✿★。目前★✿★，中国主要的储电还是依靠抽水蓄能储电★✿★。

　　还有★✿★，压缩空气也能储电★✿★。电多的时候★✿★，开压缩机把空气压缩到100公斤储存在地下★✿★，利用地下的盐穴储存压缩空气★✿★。这个方法不像利用水储电★✿★，选址要求没有那么严格★✿★，不需要山下★✿★、山上两个水库★✿★。空气压缩储电这个方法★✿★，中国也研制成功了★✿★，中国科学院做成了兆瓦级的压缩储能的技术★✿★。

　　利用各种方法储能★✿★，我们就可以打造成一个可再生能源的★✿★、稳定的零二氧化碳排放的电力系统★✿★。这样就不用煤电了★✿★，不烧煤★✿★，二氧化碳排放问题就会小很多★✿★。

　　那么还有一个问题★✿★，就是输送电★✿★。有的地方风电★✿★、光电资源丰富★✿★，但有的地方资源匮乏★✿★，我们要能把电输送到资源匮乏的地方去才行★✿★。值得骄傲的是★✿★，中国的输电技术也是全世界最棒的★✿★，我们的超高压直流输电★✿★，在输电过程中能耗达到了最低★✿★。

　　除了用电★✿★，开车也会产生碳排放★✿★。我们每年开车会消耗7亿吨石油★✿★，但是中国的石油产量不到2亿吨★✿★，所以对国外的依存度已经达到74%★✿★。不过★✿★，假如能使用锂电池★✿★、开电动车★✿★，就可以节省石油的利用★✿★。中国电动车的发展也非常好★✿★，生产能力★✿★、销售能力和保存量都是世界第一★✿★。2020年全世界生产的电动车中国占40%多★✿★。

　　那么★✿★，减少碳排放★✿★，中国如何保持制造业大国呢？需要研发新的技术★✿★，生产附加值高的产品★✿★。我们不一定要生产那么多钢铁★✿★、水泥★✿★，这些产业耗能非常多★✿★，而且产值很小★✿★。那些高附加值的产品★✿★，比如血管支架★✿★，几克就价值几万★✿★，既减少能耗★✿★，还能保障强大的制造业★✿★。所以我们一定要大力发展高新产业★✿★。

　　还有一个问题是★✿★，如果不使油了★✿★、不使煤了★✿★，那我们还需要煤★✿★、油这些资源吗？需要★✿★，因为煤和油的成分是氢原子和碳原子★✿★，碳和氢元素对人类太重要了★✿★，所以这些资源还是要利用起来★✿★。

　　传统的石油业要把石油冶炼★✿★，80%的产品是汽油★✿★、柴油★✿★、润滑油★✿★，给汽车用★✿★，只有20%是生产塑料★✿★、橡胶★✿★、纤维★✿★。将来有电动车不用那么多油了★✿★，石油就可以改换一个用法★✿★。清华大学在这方面跟世界最大的炼油厂合作★✿★，可以做到使炼油的结果70%-80%做塑料★✿★、橡胶用★✿★，留下20%做汽柴煤油★✿★，用来开飞机★✿★，因为目前飞机还不能电动化★✿★。这就是把能源变成材料★✿★，也是化工学家目前要做的事情★✿★。

　　油的问题有解决方法了★✿★，还有煤★✿★。中国是煤炭大国雪梨枪17部合集百度云★✿★，这些煤炭不燃烧发电★✿★，干什么使呢？我们可以把煤变成材料★✿★，碳就可以留在材料里★✿★，不被排放到空气中★✿★。关于这一点★✿★，经过全国科技工作者的合作★✿★，通过努力★✿★，已经可以用煤来做烯烃★✿★、芳烃等高分子化合物★✿★，目前是世界做得最好的★✿★，产能已经达到了1300多万吨★✿★。还有煤制乙二醇★✿★、甲醇等等雪梨枪17部合集百度云★✿★，中国都做的不错★✿★。

　　可是★✿★，还存在一些问题★✿★，煤虽然可以做成材料★✿★，但在变化过程中二氧化碳的排放太大★✿★，一吨烯烃用煤来做★✿★，同时要排出来10吨的二氧化碳★✿★，需要很多的水★✿★，而中国也缺水★✿★。所以★✿★，我们必须再往前走★✿★，继续前行★✿★，研究怎么使煤变成材料★✿★，而且二氧化碳排放少★✿★，水也使用得少★✿★。

　　另外一个★✿★，中国生产了很多的材料★✿★，但材料使了以后丢弃★✿★，就会造成污染和浪费★✿★。有没有办法使材料能够循环利用？我们知道★✿★，地球上自然生态是非常科学的★✿★：树可以制造淀粉★✿★、油料★✿★、各种纤维素★✿★，供给动物使用★✿★，动物吃了以后★✿★，它的排泄物又被细菌分解掉★✿★，回归土壤供给植物用★✿★，所以地球上的资源是植物★✿★、动物★✿★、微生物循环利用的★✿★。循环利用既没有污染★✿★，资源也不会匮乏★✿★。4亿年以前★✿★，地球上经历寒武纪以后★✿★，就形成了这个自然的生态系统★✿★。人类也应该学习这个系统★✿★，让物质能循环地利用★✿★。