做新时代新女性 她们的“美”不止一种
“女性”赋予了时代温柔的气息,但在深圳航空公司的各个岗位上,有一群优秀的女职工丝毫不让“须眉”:她们,深耕工作岗位,用实干诠释风采;她们,冲锋在疫情前线,筑起坚固的“防疫墙”。她们无私奉献,用智慧和力量绽放巾帼芳华。
疫情以来,民航运输业受到巨大冲击,深航人凝心聚力、共克时艰,共同面对这场疫情防控攻坚战。其中,深航女同志们柔肩担重任,巾帼显担当,以奋进的姿态在各自岗位中诠释别样的美。
敬业之美 | 筑牢理想信念根基
崔阳,曾担任中国空军第六批女飞行员,传承前辈矢志不渝的理想信念,携过硬的技术和优良的作风来到深航迎接新挑战,一待就是十七年,现任深航飞行部波音四中队教员。
从副驾驶到机长,再从机长到现在的型别教员,崔阳始终坚守“深航是我家、安全第一”的原则,笃守“每一次都把事情做好”的安全理念,驰骋万米高空。
在工作岗位上,崔阳始终保持严谨的飞行作风、敬岗的工作热情,在日常的飞行工作中尽职尽责完成每一次航班安全运行。每年春运和暑运是民航人最忙的日子,崔阳毫无怨言地积极配合公司航班生产。遇上雷雨季节航班常常延误,崔阳反复数次进离场却从不抱怨。
在崔阳的飞行生涯中曾成功处置各种特情,为深航安全飞行做出突出贡献,多次获得深航“优秀女职工”、“三八”红旗手、优秀共产党员等荣誉称号,展现了深航女飞行员开创进取、奋发有为的巾帼风采。
作为一名飞行教员,崔阳以身作则,倾囊相授,为深航培养了一批又一批的飞行技术骨干。她曾说过,“作为教员我最开心的时刻就是看到学员的进步,尤其是我的学员晋升为机长或者教员的时候”。
崔阳在飞行员岗位上真正做到干一行、爱一行、钻一行,以有责任、有担当、有作为的深航女性形象,诠释了新时代敬业之美。
担当之美 | 主动请缨一线抗疫
刘新宇,2018年7月加入深航,在深航维修工程部定检维修中心高检车间负责在C检中完成飞机航电相关的维修工作。2020年8月,在疫情反复发生的环境下,为了高效、精准、及时做好各项疫情防控工作,深航决定成立疫情防控办公室。凭借出色的沟通协调能力和抗压能力,刘新宇主动请缨,成为深航疫情防控办公室国际航班保障组的其中一员。
疫情就是命令,防控就是责任。目前,国家疫情基本控制,但还是会呈现多点散发的局面,防疫办班组成员24小时随时待命已成为常态。刘新宇所在的国际航班保障组需要协调三家空勤单位和六家地面保障单位。她主要负责统筹国际航班保障管理,入境机组人员、国际航班保障人员隔离管理,隔离人员物资调配、核酸检测、健康监测、心理关怀等工作。刘新宇说:“如果遇到突发事件,一天24小时,我一天要接上百个电话,机组突然出现一点小问题或者车辆出现一些小插曲,都需要我们马上去处理,时间是不固定的,凌晨三四点我也需要去跟进保障。”
让刘新宇印象深刻的是,她加入防疫办不久就遇到突发疫情,公司要求开展全员核酸检测。她迅速进入工作状态,投身近在咫尺的防疫攻坚战中。这一次全员核酸检测直到第二天凌晨才结束,刘新宇参与了全程保障,看到在疫情面前同事们在各自岗位上坚守认真的样子,她觉得加入防疫办大家庭无比荣幸。
作为深航新生力量中的一员,刘新宇以有责任、有担当、有作为的深航女性形象诠释了担当之美。
奉献之美 | 助力乡村振兴讲堂
尹梦竹,2012年她加入深航,多次荣获深航“优秀员工”称号,现任深航客舱服务部三分部乘务长。
工作之余,尹梦竹还是一位热心公益事业的女性。2014至今,她每年都会利用自己有限的假期投身到云南省贫困山区的公益教育事业中。2019年尹梦竹个人发起了“心光公益·青少年助智成长计划”公益活动,为学校捐赠各种类书籍。该公益活动得到了当地教育局的大力支持和认可,目前已完成三个乡镇三十余所学校的捐赠。
2021年底,为落实国家乡村振兴战略,深航发起广西昭平县支教志愿者招募,尹梦竹第一时间递交了报名申请表。最终,她从层层考验中脱颖而出,加入到昭平人才振兴、文化振兴的志愿者队伍中。凭借9年的乡村支教经验,她深知农村与城市的差距不止是科技与经济的差距,还有不可忽视的教育差距,拉近这些差距不是一个简单的过程,而她愿意为缩短这些差距贡献自己的力量。
现在的尹梦竹不仅是深航的一名乘务员,还是广西昭平县昭平镇第三小学的一名支教老师。作为乘务员,她对蓝天抱有敬畏之心,遵守公司规章制度,严守每一条安全底线;作为人民教师,她对讲台抱有敬畏之心,愿自己是一支蜡烛,燃烧自己照亮孩子们。
尹梦竹以有责任、有担当、有作为的深航女性形象诠释了奉献之美。
匠心之美 | 坚守一线严控质量
谭小敏,2011年7月进入深航维修工程部高检车间,至今仍扎根在高检维修生产一线,现任定检放行工程师和检验员,维修工程部定检维修中心新锐班组班组长。
十多年来,谭小敏兢兢业业坚守在生产第一线,主要负责波音737NG系列和空客A319/320飞机的高检例行维护工作、非例行工作、EO改装工作,以及应急排故工作。
作为高检车间唯一的一名女性班组长,谭小敏和她所在的新锐班组其他成员一起,承担着高检电子专业检修任务。2021年班组保障了15架次空客飞机的高检检修,完成12架次空客A320飞机ATC系统的ADS-B OUT功能加装项目,10架次空客A320飞机的时钟排故工作,已然成为维修工程部高检车间的中坚力量。
作为一名放行人员和定检电子检验员,多年的维修经历,让她对电子部件拥有了专业而精准的判断,她审核每份工卡的执行质量,密切关注工作者的工作状态,监督其现场施工行为,用好自己手中的质量否决权。
“机务工作无小事,安全生产大于天”,谭小敏以身作则,牢记机务工作使命,每项工作决不留死角,不将就、不侥幸,确保工作执行到位,践行标准规范施工。而在高检飞机出场之际,谭小敏为了保证飞机首航航班的正常运行,无论是酷暑难耐的炎夏,还是寒风凛冽的深冬,她始终坚守到飞机出场最后一刻,反复确认飞机电子部件的适航状态,严格做好每一项出场检查,并认真执行首航航班保障任务。
谭小敏以有责任、有担当、有作为的深航女性形象诠释了匠心之美。
深航优秀女职工这些深航优秀女职工是新时代女性的缩影,她们不忘初心,将自己的岗位作为发力点,用其特有的智慧、奉献的精神、实干的作为,投身在民航事业的第一线,她们牢记使命,为“双区”建设贡献一份巾帼力量。(中国民航报 通讯员周璐)
“女性”赋予了时代温柔的气息,但在深圳航空公司的各个岗位上,有一群优秀的女职工丝毫不让“须眉”:她们,深耕工作岗位,用实干诠释风采;她们,冲锋在疫情前线,筑起坚固的“防疫墙”。她们无私奉献,用智慧和力量绽放巾帼芳华。
疫情以来,民航运输业受到巨大冲击,深航人凝心聚力、共克时艰,共同面对这场疫情防控攻坚战。其中,深航女同志们柔肩担重任,巾帼显担当,以奋进的姿态在各自岗位中诠释别样的美。
敬业之美 | 筑牢理想信念根基
崔阳,曾担任中国空军第六批女飞行员,传承前辈矢志不渝的理想信念,携过硬的技术和优良的作风来到深航迎接新挑战,一待就是十七年,现任深航飞行部波音四中队教员。
从副驾驶到机长,再从机长到现在的型别教员,崔阳始终坚守“深航是我家、安全第一”的原则,笃守“每一次都把事情做好”的安全理念,驰骋万米高空。
在工作岗位上,崔阳始终保持严谨的飞行作风、敬岗的工作热情,在日常的飞行工作中尽职尽责完成每一次航班安全运行。每年春运和暑运是民航人最忙的日子,崔阳毫无怨言地积极配合公司航班生产。遇上雷雨季节航班常常延误,崔阳反复数次进离场却从不抱怨。
在崔阳的飞行生涯中曾成功处置各种特情,为深航安全飞行做出突出贡献,多次获得深航“优秀女职工”、“三八”红旗手、优秀共产党员等荣誉称号,展现了深航女飞行员开创进取、奋发有为的巾帼风采。
作为一名飞行教员,崔阳以身作则,倾囊相授,为深航培养了一批又一批的飞行技术骨干。她曾说过,“作为教员我最开心的时刻就是看到学员的进步,尤其是我的学员晋升为机长或者教员的时候”。
崔阳在飞行员岗位上真正做到干一行、爱一行、钻一行,以有责任、有担当、有作为的深航女性形象,诠释了新时代敬业之美。
担当之美 | 主动请缨一线抗疫
刘新宇,2018年7月加入深航,在深航维修工程部定检维修中心高检车间负责在C检中完成飞机航电相关的维修工作。2020年8月,在疫情反复发生的环境下,为了高效、精准、及时做好各项疫情防控工作,深航决定成立疫情防控办公室。凭借出色的沟通协调能力和抗压能力,刘新宇主动请缨,成为深航疫情防控办公室国际航班保障组的其中一员。
疫情就是命令,防控就是责任。目前,国家疫情基本控制,但还是会呈现多点散发的局面,防疫办班组成员24小时随时待命已成为常态。刘新宇所在的国际航班保障组需要协调三家空勤单位和六家地面保障单位。她主要负责统筹国际航班保障管理,入境机组人员、国际航班保障人员隔离管理,隔离人员物资调配、核酸检测、健康监测、心理关怀等工作。刘新宇说:“如果遇到突发事件,一天24小时,我一天要接上百个电话,机组突然出现一点小问题或者车辆出现一些小插曲,都需要我们马上去处理,时间是不固定的,凌晨三四点我也需要去跟进保障。”
让刘新宇印象深刻的是,她加入防疫办不久就遇到突发疫情,公司要求开展全员核酸检测。她迅速进入工作状态,投身近在咫尺的防疫攻坚战中。这一次全员核酸检测直到第二天凌晨才结束,刘新宇参与了全程保障,看到在疫情面前同事们在各自岗位上坚守认真的样子,她觉得加入防疫办大家庭无比荣幸。
作为深航新生力量中的一员,刘新宇以有责任、有担当、有作为的深航女性形象诠释了担当之美。
奉献之美 | 助力乡村振兴讲堂
尹梦竹,2012年她加入深航,多次荣获深航“优秀员工”称号,现任深航客舱服务部三分部乘务长。
工作之余,尹梦竹还是一位热心公益事业的女性。2014至今,她每年都会利用自己有限的假期投身到云南省贫困山区的公益教育事业中。2019年尹梦竹个人发起了“心光公益·青少年助智成长计划”公益活动,为学校捐赠各种类书籍。该公益活动得到了当地教育局的大力支持和认可,目前已完成三个乡镇三十余所学校的捐赠。
2021年底,为落实国家乡村振兴战略,深航发起广西昭平县支教志愿者招募,尹梦竹第一时间递交了报名申请表。最终,她从层层考验中脱颖而出,加入到昭平人才振兴、文化振兴的志愿者队伍中。凭借9年的乡村支教经验,她深知农村与城市的差距不止是科技与经济的差距,还有不可忽视的教育差距,拉近这些差距不是一个简单的过程,而她愿意为缩短这些差距贡献自己的力量。
现在的尹梦竹不仅是深航的一名乘务员,还是广西昭平县昭平镇第三小学的一名支教老师。作为乘务员,她对蓝天抱有敬畏之心,遵守公司规章制度,严守每一条安全底线;作为人民教师,她对讲台抱有敬畏之心,愿自己是一支蜡烛,燃烧自己照亮孩子们。
尹梦竹以有责任、有担当、有作为的深航女性形象诠释了奉献之美。
匠心之美 | 坚守一线严控质量
谭小敏,2011年7月进入深航维修工程部高检车间,至今仍扎根在高检维修生产一线,现任定检放行工程师和检验员,维修工程部定检维修中心新锐班组班组长。
十多年来,谭小敏兢兢业业坚守在生产第一线,主要负责波音737NG系列和空客A319/320飞机的高检例行维护工作、非例行工作、EO改装工作,以及应急排故工作。
作为高检车间唯一的一名女性班组长,谭小敏和她所在的新锐班组其他成员一起,承担着高检电子专业检修任务。2021年班组保障了15架次空客飞机的高检检修,完成12架次空客A320飞机ATC系统的ADS-B OUT功能加装项目,10架次空客A320飞机的时钟排故工作,已然成为维修工程部高检车间的中坚力量。
作为一名放行人员和定检电子检验员,多年的维修经历,让她对电子部件拥有了专业而精准的判断,她审核每份工卡的执行质量,密切关注工作者的工作状态,监督其现场施工行为,用好自己手中的质量否决权。
“机务工作无小事,安全生产大于天”,谭小敏以身作则,牢记机务工作使命,每项工作决不留死角,不将就、不侥幸,确保工作执行到位,践行标准规范施工。而在高检飞机出场之际,谭小敏为了保证飞机首航航班的正常运行,无论是酷暑难耐的炎夏,还是寒风凛冽的深冬,她始终坚守到飞机出场最后一刻,反复确认飞机电子部件的适航状态,严格做好每一项出场检查,并认真执行首航航班保障任务。
谭小敏以有责任、有担当、有作为的深航女性形象诠释了匠心之美。
深航优秀女职工这些深航优秀女职工是新时代女性的缩影,她们不忘初心,将自己的岗位作为发力点,用其特有的智慧、奉献的精神、实干的作为,投身在民航事业的第一线,她们牢记使命,为“双区”建设贡献一份巾帼力量。(中国民航报 通讯员周璐)
做人要多为自己想想,想想A班自己都忙得要死,下了班还要加班做加强班这种惨无人道的加班,难怪都说zg无人quan,NND就是人quan
P充死8h+
A一套下来再➕几个小时加强班,高强度下的十几个小时真的要累死人
两万步都有了吧
然后P如果遇上不会感恩的还觉得是她自己的速度快,去tmd
看来人还是要多为自己想想,上班就是上班,不需要投入太多的情感和情绪,多把情绪留在下班后自己要做的大事上,不要让科室的人和事影响到自己然后把情绪带回家,那些都不重要,最重要的是自己
要脱离大环境,此地不宜久留,就要抓紧狠功夫卷卷卷[航天员][航天员][航天员]
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两万步都有了吧
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看来人还是要多为自己想想,上班就是上班,不需要投入太多的情感和情绪,多把情绪留在下班后自己要做的大事上,不要让科室的人和事影响到自己然后把情绪带回家,那些都不重要,最重要的是自己
要脱离大环境,此地不宜久留,就要抓紧狠功夫卷卷卷[航天员][航天员][航天员]
#碳中和##双碳目标##低碳##碳达峰#
【碳中和:凭“空”制出液态燃料】
“云里铜乌风作籁,天边金掌露成霜。”这句宋诗是对金铜仙人承露盘的生动描述,表明在古代人们就懂得从空气中“捕获”所需成分——水了。
两千多年后的今天,人们依然致力于研究如何有效利用空气。只不过如今的研究大大增加了科技含量,其中的趋势之一是注重空气中碳的转化与利用。例如,微藻生物固碳技术,利用空气中的二氧化碳生产燃料、化学品和食物等;二氧化碳甲烷化技术,通过金属催化,将二氧化碳转化为天然气,实现二氧化碳资源化利用。
今天,让我们关注——
瞄向空气中碳的转化利用
有人可能会问:为什么要重视空气中碳的转化和利用呢?这主要从两点考虑——
首先是从物质上看。作为碳基生命,生物都需要碳,所以很自然地想要把空气里的碳转化为食物。
其次是从能量上看。供能所需的有机物都含有碳,而它们释放能量后会变成二氧化碳散发到空气中。如果把这些二氧化碳再转化为储能物质,就可实现碳中和,即碳的收支相抵,减轻温室效应。
去年,中国科学家在实验室中首次实现从空气中的二氧化碳到淀粉分子的全合成,为应对粮食危机和气候变化提供了一条很有前景的策略。这是受光合作用启发,人类智慧对自然智慧的一种模仿。
无独有偶,近日瑞士苏黎世联邦理工学院的科研团队设计了一套利用阳光和空气直接生产液态烃或甲醇燃料的装置,为吸收和利用二氧化碳提供了又一条光明之路。
据顶级学术期刊《自然》杂志报道,这种装置在日常条件下运行,能在一天7小时的工作时间内生产32毫升甲醇。
众所周知,自然界有一条重要定律,那就是质量守恒。物质在化学反应过程中,原子种类不变,数目不增不减,只是发生重新结合,从一种连接方式转化为另一种连接方式。就像一个班级调换座位后重新划分小组一样,又进行重组,但班里的人没有变。
如果我们想要得到甲醇或其他液态烃类燃料,那么制备它们的原料也应含有同样元素,即碳、氢、氧。空气属于混合物,里面含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳以及其他物质。其中二氧化碳约占0.04%,水蒸气和其他杂质约占0.002%。
这就为以空气为原料生产液体燃料提供了可能:经由空气捕获装置收集和纯化,可得到较为纯净的二氧化碳(纯度98%)和水(污染物低于千万分之二)。
接下来的任务,就是把二氧化碳和水转化为燃料。
鉴于直接转化比较困难,一种权宜之计就是先把它们制备成合成气,即氢气和一氧化碳。这是制备许多化工原料的原料气。这套实验装置采用的方法是利用太阳能,驱动二氧化碳和水蒸气与三氧化二铈发生氧化还原反应,二氧化碳和水分别被还原为一氧化碳和氢气,而三氧化二铈被氧化为二氧化铈。氧化产物二氧化铈还可通过吸热,还原为氧气和三氧化二铈,便于再次循环利用。
市面上,三氧化二铈价格大约为1万元/吨,称不上昂贵,且可循环利用。合成气一氧化碳和氢气进入反应设备后,生成目的产物液态烃或甲醇,也就是空气燃料。
说到这里,大家或许会想到,二氧化碳合成淀粉的路线里,也有合成甲醇这一步,但那里用的是氢气还原,而这里用的是三氧化二铈还原。
“质”“量”兼优的能源利用方式
这条以空气为原料制备液态燃料的路线,理论上可行,实际上是否行得通呢?
首先让我们看一下产量。研究人员发现,该装置在正常工作条件下一天运行7小时,通过连续17次氧化还原循环,共获得96.2升的合成气。这些合成气,可在装置中进一步加工成甲醇。
装置测得的合成气单程摩尔转化率为27%,产生的甲醇纯度为65%。
剩余未转化的合成气经过6次循环转化后,最终总摩尔转化率为85%。一天运行7小时后,就得到了上述所提到的纯甲醇32毫升。这个产量的燃烧热和一盏功率为9瓦的日光灯照明15小时消耗的电量相当。
当然,这种设备并非只生产甲醇,通过选择具体的合成工艺,也可定制其他烃类燃料。
研究者认为,如果该项成果投入商业应用,将会创造巨大收益。例如,商业规模的太阳能燃料工厂可使用10个定日镜场,假设每个定日镜场收集100兆瓦的太阳辐射热能,系统总体效率为10%,那么每天就可生产95000升煤油,足够为一架载有325名乘客的空中客车提供从伦敦到纽约往返一趟的燃料。
这样看来,产量算是可观,那么这些燃料的质量如何呢?
我们和常规的航空燃料对比一下:目前生产航空煤油的常规方式是重油加氢裂化,产物中会不可避免地带有含硫化合物、含氮化合物、稠环芳烃、重金属等空气污染物。而通过该太阳能氧化还原装置生产出来的喷气燃料,通过燃烧测试表明,有害物质排放显著减少。相比之下,优势明显。另外,石油属于不可再生能源,而空气可源源不断地获取,从长远来看也更有前景。
在这个太阳能氧化还原装置里,二氧化碳和水在太阳能作用下会转化为液体燃料,而当液体燃料投入使用后又会生成二氧化碳和水。从物质角度考虑,碳排放和消耗相等,所以研究者称其为“碳中和的里程碑”。
从能量角度考虑,在燃料制备过程中,能量大多来自太阳能,而后续燃料燃烧又可根据需要转化为其他形式的能量。因此,这相当于间接利用了清洁能源。
面向未来发掘“清风”潜力
谈到这里,有人可能会质疑:为什么不直接制备氢气做燃料?这样就不再产生二氧化碳了呀!
其主要原因有两个:一是氢气作燃料,虽可减排,但不能吸收大气中已有的二氧化碳;二是限于目前的储氢技术,氢能在交通、家居等场景的普及还不现实。
其实,这项成果对未来最大的意义,并不是提供一个终极的能源生产方式,而是提供一个比较有性价比的固碳乃至碳中和手段,同时有望缓解碳氢燃料短缺且不可再生的危机。
此外,研究者算了一笔账:基于当前太阳能燃料系统的工作性能,空气捕获装置捕获量每年达到10万吨二氧化碳时,大约需要4500平方米的占地面积。假设系统总体效率为10%,那么这样一个太阳能燃料工厂每年将生产约3400万升燃料。相比之下,2019年全球航空煤油消耗量为4140亿升,若要完全满足全球需求,所有太阳能发电厂的总占地面积约为45000平方公里,相当于撒哈拉沙漠面积的0.5%。在人迹罕至的荒漠里,除了“大漠孤烟直,长河落日圆”的胜景之外,还可平添几分科技氛围。
这样看来,太阳能燃料系统原料易得、环境友好、占地面积并不大,似乎很容易推广。而实际上面临着诸多挑战:太阳能热化学燃料的初始投资成本很高,每升常规喷气燃料的成本通常不超过1美元,每升太阳能喷气燃料的成本却到了10美元。所以,其在短期内并不占优。
鉴于此,研究者拿出方案:呼吁政策支持,为第一代商用太阳能燃料发电工厂创造一个短期市场;实现自我提升,通过规模效应和流程优化,降低关键部件的生产成本,从而提升市场竞争力。
从质量守恒的角度来看,碳虽不会消失,但可转化为一种有益的存在形式,不管是淀粉还是燃料。这些转化途径都不是终极方式,也不是非此即彼。碳中和不会就此止步,未来会出现更多脱碳途径,各自发挥不同作用、适用不同条件。
“惟江上之清风,与山间之明月,耳得之而为声,目遇之而成色,取之无禁,用之不竭。是造物者之无尽藏也”。说出此话的北宋文学家苏轼尽管很有洞察力,但他或许想不到清风不仅能为“无米炊”,还能化作“万金油”。的确,到目前为止,我们还不知道二氧化碳究竟蕴藏着多大的转化潜力、存在多少种可能的用途。这一切,均取决于人类的想象力,这正是创新和改变的源泉。
【碳中和:凭“空”制出液态燃料】
“云里铜乌风作籁,天边金掌露成霜。”这句宋诗是对金铜仙人承露盘的生动描述,表明在古代人们就懂得从空气中“捕获”所需成分——水了。
两千多年后的今天,人们依然致力于研究如何有效利用空气。只不过如今的研究大大增加了科技含量,其中的趋势之一是注重空气中碳的转化与利用。例如,微藻生物固碳技术,利用空气中的二氧化碳生产燃料、化学品和食物等;二氧化碳甲烷化技术,通过金属催化,将二氧化碳转化为天然气,实现二氧化碳资源化利用。
今天,让我们关注——
瞄向空气中碳的转化利用
有人可能会问:为什么要重视空气中碳的转化和利用呢?这主要从两点考虑——
首先是从物质上看。作为碳基生命,生物都需要碳,所以很自然地想要把空气里的碳转化为食物。
其次是从能量上看。供能所需的有机物都含有碳,而它们释放能量后会变成二氧化碳散发到空气中。如果把这些二氧化碳再转化为储能物质,就可实现碳中和,即碳的收支相抵,减轻温室效应。
去年,中国科学家在实验室中首次实现从空气中的二氧化碳到淀粉分子的全合成,为应对粮食危机和气候变化提供了一条很有前景的策略。这是受光合作用启发,人类智慧对自然智慧的一种模仿。
无独有偶,近日瑞士苏黎世联邦理工学院的科研团队设计了一套利用阳光和空气直接生产液态烃或甲醇燃料的装置,为吸收和利用二氧化碳提供了又一条光明之路。
据顶级学术期刊《自然》杂志报道,这种装置在日常条件下运行,能在一天7小时的工作时间内生产32毫升甲醇。
众所周知,自然界有一条重要定律,那就是质量守恒。物质在化学反应过程中,原子种类不变,数目不增不减,只是发生重新结合,从一种连接方式转化为另一种连接方式。就像一个班级调换座位后重新划分小组一样,又进行重组,但班里的人没有变。
如果我们想要得到甲醇或其他液态烃类燃料,那么制备它们的原料也应含有同样元素,即碳、氢、氧。空气属于混合物,里面含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳以及其他物质。其中二氧化碳约占0.04%,水蒸气和其他杂质约占0.002%。
这就为以空气为原料生产液体燃料提供了可能:经由空气捕获装置收集和纯化,可得到较为纯净的二氧化碳(纯度98%)和水(污染物低于千万分之二)。
接下来的任务,就是把二氧化碳和水转化为燃料。
鉴于直接转化比较困难,一种权宜之计就是先把它们制备成合成气,即氢气和一氧化碳。这是制备许多化工原料的原料气。这套实验装置采用的方法是利用太阳能,驱动二氧化碳和水蒸气与三氧化二铈发生氧化还原反应,二氧化碳和水分别被还原为一氧化碳和氢气,而三氧化二铈被氧化为二氧化铈。氧化产物二氧化铈还可通过吸热,还原为氧气和三氧化二铈,便于再次循环利用。
市面上,三氧化二铈价格大约为1万元/吨,称不上昂贵,且可循环利用。合成气一氧化碳和氢气进入反应设备后,生成目的产物液态烃或甲醇,也就是空气燃料。
说到这里,大家或许会想到,二氧化碳合成淀粉的路线里,也有合成甲醇这一步,但那里用的是氢气还原,而这里用的是三氧化二铈还原。
“质”“量”兼优的能源利用方式
这条以空气为原料制备液态燃料的路线,理论上可行,实际上是否行得通呢?
首先让我们看一下产量。研究人员发现,该装置在正常工作条件下一天运行7小时,通过连续17次氧化还原循环,共获得96.2升的合成气。这些合成气,可在装置中进一步加工成甲醇。
装置测得的合成气单程摩尔转化率为27%,产生的甲醇纯度为65%。
剩余未转化的合成气经过6次循环转化后,最终总摩尔转化率为85%。一天运行7小时后,就得到了上述所提到的纯甲醇32毫升。这个产量的燃烧热和一盏功率为9瓦的日光灯照明15小时消耗的电量相当。
当然,这种设备并非只生产甲醇,通过选择具体的合成工艺,也可定制其他烃类燃料。
研究者认为,如果该项成果投入商业应用,将会创造巨大收益。例如,商业规模的太阳能燃料工厂可使用10个定日镜场,假设每个定日镜场收集100兆瓦的太阳辐射热能,系统总体效率为10%,那么每天就可生产95000升煤油,足够为一架载有325名乘客的空中客车提供从伦敦到纽约往返一趟的燃料。
这样看来,产量算是可观,那么这些燃料的质量如何呢?
我们和常规的航空燃料对比一下:目前生产航空煤油的常规方式是重油加氢裂化,产物中会不可避免地带有含硫化合物、含氮化合物、稠环芳烃、重金属等空气污染物。而通过该太阳能氧化还原装置生产出来的喷气燃料,通过燃烧测试表明,有害物质排放显著减少。相比之下,优势明显。另外,石油属于不可再生能源,而空气可源源不断地获取,从长远来看也更有前景。
在这个太阳能氧化还原装置里,二氧化碳和水在太阳能作用下会转化为液体燃料,而当液体燃料投入使用后又会生成二氧化碳和水。从物质角度考虑,碳排放和消耗相等,所以研究者称其为“碳中和的里程碑”。
从能量角度考虑,在燃料制备过程中,能量大多来自太阳能,而后续燃料燃烧又可根据需要转化为其他形式的能量。因此,这相当于间接利用了清洁能源。
面向未来发掘“清风”潜力
谈到这里,有人可能会质疑:为什么不直接制备氢气做燃料?这样就不再产生二氧化碳了呀!
其主要原因有两个:一是氢气作燃料,虽可减排,但不能吸收大气中已有的二氧化碳;二是限于目前的储氢技术,氢能在交通、家居等场景的普及还不现实。
其实,这项成果对未来最大的意义,并不是提供一个终极的能源生产方式,而是提供一个比较有性价比的固碳乃至碳中和手段,同时有望缓解碳氢燃料短缺且不可再生的危机。
此外,研究者算了一笔账:基于当前太阳能燃料系统的工作性能,空气捕获装置捕获量每年达到10万吨二氧化碳时,大约需要4500平方米的占地面积。假设系统总体效率为10%,那么这样一个太阳能燃料工厂每年将生产约3400万升燃料。相比之下,2019年全球航空煤油消耗量为4140亿升,若要完全满足全球需求,所有太阳能发电厂的总占地面积约为45000平方公里,相当于撒哈拉沙漠面积的0.5%。在人迹罕至的荒漠里,除了“大漠孤烟直,长河落日圆”的胜景之外,还可平添几分科技氛围。
这样看来,太阳能燃料系统原料易得、环境友好、占地面积并不大,似乎很容易推广。而实际上面临着诸多挑战:太阳能热化学燃料的初始投资成本很高,每升常规喷气燃料的成本通常不超过1美元,每升太阳能喷气燃料的成本却到了10美元。所以,其在短期内并不占优。
鉴于此,研究者拿出方案:呼吁政策支持,为第一代商用太阳能燃料发电工厂创造一个短期市场;实现自我提升,通过规模效应和流程优化,降低关键部件的生产成本,从而提升市场竞争力。
从质量守恒的角度来看,碳虽不会消失,但可转化为一种有益的存在形式,不管是淀粉还是燃料。这些转化途径都不是终极方式,也不是非此即彼。碳中和不会就此止步,未来会出现更多脱碳途径,各自发挥不同作用、适用不同条件。
“惟江上之清风,与山间之明月,耳得之而为声,目遇之而成色,取之无禁,用之不竭。是造物者之无尽藏也”。说出此话的北宋文学家苏轼尽管很有洞察力,但他或许想不到清风不仅能为“无米炊”,还能化作“万金油”。的确,到目前为止,我们还不知道二氧化碳究竟蕴藏着多大的转化潜力、存在多少种可能的用途。这一切,均取决于人类的想象力,这正是创新和改变的源泉。
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