这是江南福地,一个少有的阴暗多事的春天!

被狗日的疫情气得喝了点闷酒,一个人在郊外丛林愁苦散步,好在午后的太阳从深邃的湛蓝的天空投下暖心的光辉,驱赶着四周令人窒息的气息……

赏读、抄录俄罗斯诗人吉皮乌斯的《溢水口》,为抗疫的勇士们不断祈福!坚定信念抗击人生的无奈和无常……

我心忧郁、阴沉,
戴着词语的枷锁。
我是一汪黑水,结着霜雪,
在封冻的两岸之间。

你不要到我的近前,
怀着人类可怜的温存,
灵魂以挡不住的先知先觉
幻想着雪野里的火。

假如在迷惘而多刺的心中
你看不见自我,——
那说明它沸腾的冰冷对你
已经一无所求。

#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。

#高速公路畅通行动# #880高速路况#
2022年2月18日 星期五 21:00 持续更新中...
【山西省高速公路路况信息】
因下雪,部分管制的高速:
【太原及太原周边】
★S50太佳高速东段:丰润站、娄岚站入口禁止半挂车和危化品车上高速。
★G5京昆高速祁临段:祁县收费站入口禁止七座以上的客车上高速。张兰收费站、介休收费站、灵石收费站、仁义收费站、霍州收费站、明姜收费站入口封闭。去往太原方向的车辆在明姜收费站分流,去往临汾方向的车辆在介休收费站分流。
★S45天黎高速阳左段:张庄、昔阳、和顺北、左权东、桐峪收费站入口封闭。
★G2516东吕高速平榆段:平遥南收费站、分水岭收费站、云竹湖收费站入口封闭。
★G2516东吕高速和榆段:和顺东站、左权站、榆社东站入口封闭。
★G20青银高速吕梁段:
1、交城、开栅、文水、杏花、汾阳、汾阳西入口禁止七座及七座以上客车和危化品车辆驶入,入口ETC关闭。
2、因配合陕西高速实行交通管制,去往军渡方向,八盘山隧道入口封闭。
★G2516东吕高速汾平段:张兰北入口禁止所有客车驶入。
★S2005吕梁环城高速:信义、大武收费站入口禁止七座及七座以上客车驶入。

【大同、朔州片区】
★G18荣乌高速灵山段:灵丘、平型关、汤头、浑源西、应县收费站入口禁止七座以上客车驶入。
★G18荣乌高速山平段:平鲁东、凤凰城、山阴北站入口禁止七座以上客车上高速。
★S30孙右高速京大段:西河河、马连庄、西坪南、西坪北、神泉堡收费站入口禁止7座以上客车和危化品车辆通行。

【忻州片区】
★S40灵河高速原神段:原平北站、宁武站、神池站入口封闭,灵丘去往河曲方向车辆在原平北站分流,河曲去往灵丘方向的车辆在神池站分流。
★S40灵河高速神河段:义井站、三岔站、楼沟站、偏头关站、河曲站入口封闭,
★G55二广高速忻州段:新广武、代县、大营、崞阳收费站入口禁止七座以上客车及危化品车。
★G59呼北高速神岢段:虎鼻收费站入口封闭。

【长治、晋城片区】
★G55二广高速太长段:襄垣、屯留、长治西,榆社南、武乡、王村收费站入口封闭。
★S76平长高速:长治东、平顺、虹霓峡收费站入口封闭;
★G22青兰高速长邯段:潞城、黎城收费站入口封闭;
★S2201长治绕城高速:西池、壶关、潞城东收费站入口封闭。
★S80陵侯高速翼侯段:侯马北站、曲沃站(南、北广场)、翼城站、翼城东站入口禁止七座以上客车及货运车辆(皮卡车、运输鲜活车辆除外)驶入高速。
★G22青兰高速长临段,长子北、丰宜收费站入口封闭。黄花岭收费站去往临汾方向禁止七座以上客车上高速,其余车辆间断放行。
★G55二广高速长晋段,长治南、上党收费站入口封闭;金村、南义城、高平收费站入口禁止七座以上客车和危化品车辆通行。

【临汾、运城片区】
★G5京昆高速祁临段:受临汾高速恶劣天气影响,明姜收费站入口去往临汾方向的车辆禁止上高速;
★S45天黎高速左黎段:西井收费站入口封闭。
★G22青兰高速长临段,黄花岭收费站入口封闭;临汾南、临汾东、曲亭、古县、安泽收费站去往长治方向入口封闭。
★S5902运城绕城高速,运城南、常平、解州入口封闭。
★G59呼北高速运宝段,芮城东、圣天湖入口封闭,主线去往运城方向的车辆在圣天湖进行分流。
★S80陵侯高速高陵段:全线禁止七座以上客车及危化品车辆上高速。
★G5京昆高速侯禹段,新绛、稷山、河津东、河津西(全段)入口封闭。
★S75侯平高速侯运段,侯马、东镇、闻喜、夏县入口封闭。
★G3511菏宝高速闻垣段,绛县西、垣曲西、华峰、英言入口封闭,主线去往河南方向的车辆在绛县西进行分流,主线去往闻喜方向的车辆在垣曲西进行分流。
★G3511菏宝高速闻合段,北垣、太阳、王显、万荣东入口封闭。

因相邻路段路面结冰:
★G5京昆高速临汾段,因相邻路段路面结冰,洪洞、土门、临汾、襄汾、北柴收费站去往运城方向入口封闭。
★S2202临汾绕城高速及S2211明曲高速,临汾北、洪洞西、广胜寺景区收费站入口封闭。
★S80陵侯高速翼侯段:因道路结冰,封闭翼城东站、翼城站、曲沃站(南、北广场)、侯马北入口,主线去往晋城方向车辆在翼城站分流。

事故:
★S2002太原二环高速:祁榆方向,龙湖站与龙白枢纽之间,K36处,发生一辆箱式货车(载:袋装面粉)侧翻事故,路面有袋装面粉的抛洒,占用第二、第三和应急车道,请过往车辆减速慢行。
★G2516东吕高速平榆段:受汾阳方向紫金山隧道入口封闭影响,车辆拥堵约7公里。
★G18荣乌高速灵山段:灵丘去往浑源方向,K1079处发生一辆小货车侧翻事故,事故车已吊正,目前事故车无法拖车,司机已联系服务站修理工明早修理,车停靠在应急车道,并延长安全防护。

车流量大:
★G2003太原绕城高速
武宿段:受疫情防控检查影响,武宿E站出口车辆通行缓慢。
★G1812沧榆高速忻保段,受外广场防疫检测点影响,奇村站出口车辆缓慢通行,大车排队至主线。

管制:
★G2003太原绕城高速东环段,14:25-21:00因控制流量,丈子头东、阳曲站入口货车实行间断性放行(管制20分钟,放行20分钟)。阳曲站治超点设备故障,暂停检测。
★G55二广高速忻州段:黄寨收费站入口对货车实行间断性放行,管制20分钟,放行20分钟。(管制截止21:00结束)
★S50太佳高速东段,丰润站、娄岚站入口解除禁止半挂车和危化品车上高速的交通管制。
★G2516东吕高速和榆段:
1、汾阳方向K506处主线封闭,所有车辆绕行和顺服务区进行防疫检测。
2、因治超点改线,和顺东站入口禁止货车上高速。
★G2516东吕高速平榆段:因协助七队管控,平遥南收费站、分水岭收费站、云竹湖收费站入口管控去往汾阳方向的车辆。
★S45天黎高速五盂段:陈家庄站入口禁止七座及七座以上客车驶入高速。
★G20青银高速吕梁段:因疫情检测,柳林西出口81车道关闭,暂不影响车辆通行。因配合陕西高速实行交通管制,吴城至柳林西收费站去往军渡方向的所有车辆禁止驶入。2、太原去往军渡方向的车辆在枣林互通进行分流。因配合八队,交城、开栅、文水、杏花、汾阳、汾阳西收费站入口去往军渡方向的所有车辆禁止驶入,入口ETC关闭。
S2005吕梁环城高速:大武、信义收费站入口去往青银高速军渡方向的所有车辆禁止驶入,入口ETC关闭。
★S50太临高速太佳西段:兔坂收费站出入口封闭。
★G59呼北高速岢临段:白文收费站出入口封闭,入口ETC关闭。
★G18荣乌高速灵山段:因协助地方政府防疫检查,禁止货车从灵丘站驶出,建议过往货车绕行至平型关、汤头站;平型关收费站入口禁止货车驶入高速。
★G1812沧榆高速忻保段:因岢岚服务区管道破裂应急抢修,封闭岢岚服务区双向南、北区。因设备故障,保德站出口53#车道(ETC)暂时关闭。
★S80陵侯高速高陵段:因疫情防控需要,陵川服务区南北区封闭。
★G3511菏宝高速闻合段:因交通管制,阳隅站出入口封闭。
★G59呼北高速河运段:1、因疫情防控,闫景入口禁止7座以上客车和货车驶入(小型皮卡车辆除外);临猗西出口封闭。2、交通管制,临猗西入口禁止危化品车辆驶入高速。
★S87运风高速:因交通管制,金井出入口;卿头、黄营出口封闭。运城方向永济西出口封闭。因疫情防控,永济西出口封闭。

【交警提示】
★高速交警一支队五大队提示:
临近开学季,太原南环武宿C收费站出现排队下高速的情况,造成拥堵。
绕行路线:
1、机场方向车辆:提前从罗城、古城营、滨河、小店、滨河西驶离高速,通过市区道路前往机场。
2、大学城方向车辆:可以继续前行,选择武宿F、晋中北等收费站通行,大量节省排队等待时间。
★高速交警一支队四大队提示:
春节过后,开学、复工人员增多,流量增大,太原绕城高速西北环东社收费站出现拥堵情况。
绕行路线:往南可绕行迎西、冶峪、长风西收费站通行,往北可绕行柴村、向阳收费站通行。
太原环城高速收费站均设有疫情防控检查站,请提前准备好“两码”。


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