#体育##NBA# 北京时间2月21日,NBA全明星举行了致敬75大巨星的仪式,在现场,巨星云集,迈克尔-乔丹也是压哨来到现场,他也赢得了球迷的欢呼。
在75大巨星仪式中,第一组出场的是前锋组,詹姆斯再列;第二组是中锋组,奥尼尔在列;第三组是后卫组,科比的照片出现在大屏幕中,在现场的瓦妮莎一度泪目,让人感动。
在最后时刻,乔丹终于来乐,尽管他缺席了全明星的合影,但是他仍然压轴亮相,现场一片欢呼声。
有趣的是,乔丹下意识直接走到了舞台的最内圈,也就是中心的位置。
在75大巨星仪式中,第一组出场的是前锋组,詹姆斯再列;第二组是中锋组,奥尼尔在列;第三组是后卫组,科比的照片出现在大屏幕中,在现场的瓦妮莎一度泪目,让人感动。
在最后时刻,乔丹终于来乐,尽管他缺席了全明星的合影,但是他仍然压轴亮相,现场一片欢呼声。
有趣的是,乔丹下意识直接走到了舞台的最内圈,也就是中心的位置。
#江阴发布# 【迅速开展!已采样59836人次!】
按照市新冠肺炎疫情联防联控指挥部统一安排部署,今天,江阴对全市涉进口货物企业全体员工(一周内接种疫苗的除外),开展核酸检测压力测试。
2月18日上午9:00,在周庄镇华宏卫生室门口,来自附近农贸市场进口冷链食品相关从业人员10余人正在参加核酸检测压力测试。尽管室外寒风瑟瑟,但参加核酸检测压力测试的人员均严格按照现场指示牌,手拿身份证有序参与测试。
“按照相关防疫要求,我们每两天做一次核酸检测,同时严格做好进口冷链食品的进货审批、日产管理工作。”进口冷链食品销售商陈凯一早就赶来,用实际行动支持防疫工作。
疫情防控常态化管理期间,我市企业积极落实防疫主体责任,在确保员工健康安全的前提下有序开展生产。临近中午时,江阴海达橡塑股份有限公司组织员工分批进行核酸检测压力测试,现场共设置3个核酸采样点,员工们佩戴好口罩,经信息登记之后有序进行核酸采样。
“我们此前已定期对进口货物的接触人员、仓库工作人员进行核酸检测,确保员工的身体健康。”江阴海达橡塑股份有限公司副总经理胡蕴新告诉记者,企业经常有进口原材料进场,所以严格按照防疫要求,做好进口货品的消杀、隔离等工作。
截至2月18日下午3点,我市共完成515家涉进口货物企业员工核酸采样59836人次。
涉进口物品企业疫情防控指南
一、进口冷链食品指引:
1、入厂查验
人:穿戴防护服、口罩和防护手套,必要时佩戴护目镜和面屏;工作人员列入本企业高风险岗位。
物:查验货物海关报关单、检验检疫证明、核酸检测证明、消毒证明和追溯信息证明是否齐全;原料信息录入“江苏冷链”。
环境:打开货柜门前应消毒门把手等直接触碰位置,车辆、环境应定期进行预防性消毒。
2、原料入库
人:穿戴防护服、口罩和防护手套,必要时佩戴护目镜和面屏;棉大衣做到“一人一衣,专人专用”,并于专区存放,定期进行预防性消毒;工作人员列入本企业高风险岗位。
物:专用通道(受场地限制时,应建立错时使用制度),做好通道消毒,禁止同国产原料交叉;进口原料专区存放,并设有显著标识。
环境:冷库环境、设备设施定期进行预防性消毒(冷冻低温环境及物体表面应用低温消毒剂),每周开展一次环境和物品表面新冠病毒核酸检测。
3、包装拆分
人:穿戴防护服、口罩和防护手套,必要时佩戴护目镜和面屏;工作人员列入本企业高风险岗位。
物:专用拆包区(场地限制无法单独设立拆包区时,应错时拆包,但该区域防护均应采用进口冷链防护措施);每件(箱)原料内包装应消毒后拆包。
环境:每次工作完毕后,对环境、设备设施消毒,每周开展一次环境和物品表面新冠病毒核酸检测。
4、预处理
人:穿统一工作服,戴口罩和防护手套,根据工艺需要穿戴防水隔离衣或围裙、防水胶鞋等;每次工作完毕工作服统一进行预防性消毒;工作人员列入本企业高风险岗。
物:与国产原料分开进行原料预处理,确需同时处理的,工作区域应采用进口冷链原料防护措施。
环境:每次工作完毕应对生产环境、设备设施统一进行预防性消毒(包括下水道、通风设施等),并定期开展环境新冠病毒核酸检测。
5、生产加工
a、生制
人:穿着统一工作服,戴口罩和防护手套(确因工艺需要无法戴手套时,须做好手部预防性消毒);工作服应和非高风险岗工作服有明显区分,每次工作完毕进行统一消毒;工作人员列入本企业高风险岗位。
物:定期对出厂产品开展新冠病毒核酸检测。
环境:每次工作完毕对生产环境、设施设备进行预防性消毒,并定期开展环境新冠病毒核酸检测。
b、熟制
人:按照食品安全防护要求,着工作服、戴口罩等;工作服定期进行预防性消毒;人员列入本企业非高风险岗,加强健康监测和出入管理 。
物:按照食品安全规定加强生产过程控制。
环境:定期对更衣室、车间环境、设施设备等进行预防性消毒。
6、废弃物处置
人:穿戴防护服、口罩和防护手套,必要时佩戴护目镜和面屏;人员列入本企业高风险岗。
物:设立专用区域、专用垃圾桶(袋)并消毒;废弃物应分类存放并显著标识;(废弃物分为三类:人员防护用品、原料内外等包装物以及废弃原料物);废弃物未经消毒处理不得出厂处置。
环境:废弃物处置区域环境应每周开展环境新冠病毒核酸检测。
二、进口非食品指引:
使用进口货物企业疫情防控工作指引(第一版)
根据《关于进一步加强进口货物生产经营企业相关疫情防控工作的紧急通知》(苏疫指综发【2022】96号)、《关于进一步强化进口物品相关疫情防控工作的通知》(苏疫指综发【2022】101号)等文件精神,特制定江阴市《使用进口货物企业疫情防控工作指引》(第一版)。
进口货物包括:本单位直接进口和间接使用(代理进口或通过第三方进口)物品。进口货物进澄前24小时,及时在灵锡APP如实填报相关货物信息(如非整集装箱,集装箱号请填写一串数字就可)。
重点岗位人员:装卸作业、仓储、货物消杀等首次接触进口货物人员。
主要举措:
(一)人防举措
重点岗位接触人员全程接种新冠疫苗,每天测温上午、下午各一次,做好记录;
列入“应检尽检”人群,每2天一次核酸检测,企业扫码申请开通“新冠疫情重点人群健康管理监测信息系统”账号,企业自行录入或调整相关重点人员信息,最后一次接触货物14天后可以解除核酸检测,同时企业在系统里点离岗。对企业其他人员至少进行每月一次核酸检测;
正确穿戴防疫物品,包括正确穿戴一次性医用外科口罩、手套和防护服。
(二)物防举措
对物品本身消杀:有效氯500mg/L(毫克/升)-1000mg/L(毫克/升)的含氯消毒剂、0.1%-0.2%的过氧乙酸进行喷洒消毒或擦拭消毒;(“包装拆到那一层,消杀做到那一层”,并做好记录)
对废弃物的消杀(个人防护用品和包装废弃物配备专门区域进行消杀清理);
核酸采样检测:(1)货物检测。做到“逢进必检”;(2)环境监测。对存放进口物品的场所的环境进行环境采样检测,每周一次;
三、国际邮快件消杀指引:
1、静置暂缓打开包装,防疫安全性更高;
2、拿快件时正确佩戴口罩和一次性手套,减少直接接触;
3、户外通风处拆件,用消毒剂对快递表面进行喷雾或者擦拭,全方位做一个消毒,消毒剂选用75%的酒精或1:100的84消毒液,保证包裹每一面完全浸润,能够看到表面有薄薄一层水雾;
4、拆件后外包装尽量不要带回家中,消毒后及时按照垃圾分类中“其他垃圾”类型进行处理;
5、全过程避免用手接触口、眼、鼻,脱去手套后,双手要在流动的流水下完成清洗和消毒。
按照市新冠肺炎疫情联防联控指挥部统一安排部署,今天,江阴对全市涉进口货物企业全体员工(一周内接种疫苗的除外),开展核酸检测压力测试。
2月18日上午9:00,在周庄镇华宏卫生室门口,来自附近农贸市场进口冷链食品相关从业人员10余人正在参加核酸检测压力测试。尽管室外寒风瑟瑟,但参加核酸检测压力测试的人员均严格按照现场指示牌,手拿身份证有序参与测试。
“按照相关防疫要求,我们每两天做一次核酸检测,同时严格做好进口冷链食品的进货审批、日产管理工作。”进口冷链食品销售商陈凯一早就赶来,用实际行动支持防疫工作。
疫情防控常态化管理期间,我市企业积极落实防疫主体责任,在确保员工健康安全的前提下有序开展生产。临近中午时,江阴海达橡塑股份有限公司组织员工分批进行核酸检测压力测试,现场共设置3个核酸采样点,员工们佩戴好口罩,经信息登记之后有序进行核酸采样。
“我们此前已定期对进口货物的接触人员、仓库工作人员进行核酸检测,确保员工的身体健康。”江阴海达橡塑股份有限公司副总经理胡蕴新告诉记者,企业经常有进口原材料进场,所以严格按照防疫要求,做好进口货品的消杀、隔离等工作。
截至2月18日下午3点,我市共完成515家涉进口货物企业员工核酸采样59836人次。
涉进口物品企业疫情防控指南
一、进口冷链食品指引:
1、入厂查验
人:穿戴防护服、口罩和防护手套,必要时佩戴护目镜和面屏;工作人员列入本企业高风险岗位。
物:查验货物海关报关单、检验检疫证明、核酸检测证明、消毒证明和追溯信息证明是否齐全;原料信息录入“江苏冷链”。
环境:打开货柜门前应消毒门把手等直接触碰位置,车辆、环境应定期进行预防性消毒。
2、原料入库
人:穿戴防护服、口罩和防护手套,必要时佩戴护目镜和面屏;棉大衣做到“一人一衣,专人专用”,并于专区存放,定期进行预防性消毒;工作人员列入本企业高风险岗位。
物:专用通道(受场地限制时,应建立错时使用制度),做好通道消毒,禁止同国产原料交叉;进口原料专区存放,并设有显著标识。
环境:冷库环境、设备设施定期进行预防性消毒(冷冻低温环境及物体表面应用低温消毒剂),每周开展一次环境和物品表面新冠病毒核酸检测。
3、包装拆分
人:穿戴防护服、口罩和防护手套,必要时佩戴护目镜和面屏;工作人员列入本企业高风险岗位。
物:专用拆包区(场地限制无法单独设立拆包区时,应错时拆包,但该区域防护均应采用进口冷链防护措施);每件(箱)原料内包装应消毒后拆包。
环境:每次工作完毕后,对环境、设备设施消毒,每周开展一次环境和物品表面新冠病毒核酸检测。
4、预处理
人:穿统一工作服,戴口罩和防护手套,根据工艺需要穿戴防水隔离衣或围裙、防水胶鞋等;每次工作完毕工作服统一进行预防性消毒;工作人员列入本企业高风险岗。
物:与国产原料分开进行原料预处理,确需同时处理的,工作区域应采用进口冷链原料防护措施。
环境:每次工作完毕应对生产环境、设备设施统一进行预防性消毒(包括下水道、通风设施等),并定期开展环境新冠病毒核酸检测。
5、生产加工
a、生制
人:穿着统一工作服,戴口罩和防护手套(确因工艺需要无法戴手套时,须做好手部预防性消毒);工作服应和非高风险岗工作服有明显区分,每次工作完毕进行统一消毒;工作人员列入本企业高风险岗位。
物:定期对出厂产品开展新冠病毒核酸检测。
环境:每次工作完毕对生产环境、设施设备进行预防性消毒,并定期开展环境新冠病毒核酸检测。
b、熟制
人:按照食品安全防护要求,着工作服、戴口罩等;工作服定期进行预防性消毒;人员列入本企业非高风险岗,加强健康监测和出入管理 。
物:按照食品安全规定加强生产过程控制。
环境:定期对更衣室、车间环境、设施设备等进行预防性消毒。
6、废弃物处置
人:穿戴防护服、口罩和防护手套,必要时佩戴护目镜和面屏;人员列入本企业高风险岗。
物:设立专用区域、专用垃圾桶(袋)并消毒;废弃物应分类存放并显著标识;(废弃物分为三类:人员防护用品、原料内外等包装物以及废弃原料物);废弃物未经消毒处理不得出厂处置。
环境:废弃物处置区域环境应每周开展环境新冠病毒核酸检测。
二、进口非食品指引:
使用进口货物企业疫情防控工作指引(第一版)
根据《关于进一步加强进口货物生产经营企业相关疫情防控工作的紧急通知》(苏疫指综发【2022】96号)、《关于进一步强化进口物品相关疫情防控工作的通知》(苏疫指综发【2022】101号)等文件精神,特制定江阴市《使用进口货物企业疫情防控工作指引》(第一版)。
进口货物包括:本单位直接进口和间接使用(代理进口或通过第三方进口)物品。进口货物进澄前24小时,及时在灵锡APP如实填报相关货物信息(如非整集装箱,集装箱号请填写一串数字就可)。
重点岗位人员:装卸作业、仓储、货物消杀等首次接触进口货物人员。
主要举措:
(一)人防举措
重点岗位接触人员全程接种新冠疫苗,每天测温上午、下午各一次,做好记录;
列入“应检尽检”人群,每2天一次核酸检测,企业扫码申请开通“新冠疫情重点人群健康管理监测信息系统”账号,企业自行录入或调整相关重点人员信息,最后一次接触货物14天后可以解除核酸检测,同时企业在系统里点离岗。对企业其他人员至少进行每月一次核酸检测;
正确穿戴防疫物品,包括正确穿戴一次性医用外科口罩、手套和防护服。
(二)物防举措
对物品本身消杀:有效氯500mg/L(毫克/升)-1000mg/L(毫克/升)的含氯消毒剂、0.1%-0.2%的过氧乙酸进行喷洒消毒或擦拭消毒;(“包装拆到那一层,消杀做到那一层”,并做好记录)
对废弃物的消杀(个人防护用品和包装废弃物配备专门区域进行消杀清理);
核酸采样检测:(1)货物检测。做到“逢进必检”;(2)环境监测。对存放进口物品的场所的环境进行环境采样检测,每周一次;
三、国际邮快件消杀指引:
1、静置暂缓打开包装,防疫安全性更高;
2、拿快件时正确佩戴口罩和一次性手套,减少直接接触;
3、户外通风处拆件,用消毒剂对快递表面进行喷雾或者擦拭,全方位做一个消毒,消毒剂选用75%的酒精或1:100的84消毒液,保证包裹每一面完全浸润,能够看到表面有薄薄一层水雾;
4、拆件后外包装尽量不要带回家中,消毒后及时按照垃圾分类中“其他垃圾”类型进行处理;
5、全过程避免用手接触口、眼、鼻,脱去手套后,双手要在流动的流水下完成清洗和消毒。
#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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