墨子沙龍探秘「神奇化學」 專家共話綠色能源與材料

2020-12-05 中國新聞網

　　中新網上海4月15日電 (鄭瑩瑩)中國科學技術大學上海研究院主辦的公益科普論壇墨子沙龍「新能源&新材料：讓世界更綠色的神奇化學」日前在上海圖書館舉行，邀來加州大學伯克利分校教授楊培東、廈門大學教授鄭南峰、中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員陳立桅共話「神奇化學」。

　　墨子沙龍是由中國科學院院士潘建偉倡導主辦的公益性大型科普論壇，沙龍邀約近百名前沿科學領域的中國國內優秀科學家，力圖打造以上海為中心，影響力覆蓋全國的高端前沿科學普及論壇。此次活動，潘建偉院士為活動主持人，由中科大校長包信和作為圓桌會談主持人。

　　楊培東的分享主題是「液態陽光」，即二氧化碳加上水、加上太陽能，把它轉化成氧氣和人類所需要的一些重要化學品。

　　他表示，過去一百多年來，人類工業化進程當中，利用了大量能源，來源大都是化石燃料，這裡會有一系列環境問題，即我們通常所說的二氧化碳排放問題，「化學能的能量密度非常高，這也就是為什麼在過去一百年當中，我們一直在用化石能源，因為它的能源密度非常有利於我們開車、飛機等方面的能量要求。」

　　但他同時指出，如果在接下來的時間中，我們還是沿用以前的能源結構，源源不斷地給環境增加越來越多的二氧化碳，全球暖化將加劇。

　　光合作用無處不在，而且太陽能取之不盡，「二氧化碳+水」這個化學方程式在楊培東看來，是一個可以創造奇蹟的方程式，只要有合適的催化劑，其不僅可以變成氧氣，還可以變成燃料、藥物和商業化學品。

　　他介紹，在2003年的時候，他們在伯克利國家實驗室能源部啟動了太陽神計劃，這個計劃的目的就是怎麼跟自然界學習，做到把二氧化碳利用半導體、利用催化劑，把它轉化成有用的化學品。

　　團隊2014年在實驗室以人工光合作用系統，實現了0.38%的轉化效率，當時這一數字與植物的轉化率相當，前幾年達到了0.5%，最新的數據是8%至10%。

　　鄭南峰分享了「如何用材料研究，讓化工生產更綠色」。他介紹的是，怎麼用好的一些材料，讓化工更綠色。鄭南峰表示，離開很多材料，人類的生活將沒有那麼舒服及多姿多彩，但一看這些材料來自化學工業，人們心裡便有些忐忑：「這是化工，可能會產生汙染，然後大家就開始反感了。」

　　鄭南峰表示，其實通過技術的進步，我們是可以解決這些問題的，「我們不應該將這些能夠改進我們生活水平的東西，排斥在外，如果那樣，可能我們的生活水平就會倒退很多年，這是我們不希望看到的。」

　　作為一個化學工作者，鄭南峰說，希望以基礎研究促進技術創新，推動中國的化工更綠色，「因為我們真的離不開化工給我們帶來的好處。」

　　陳立桅說的則是「小電池與它的大影響」。人們現代生活中可以說是到處都有電池，到處離不開它，最明顯的例子就是手機和電腦，現在每個人都離不開智慧型手機，而我們經常都會對智慧型手機電池的續航能力發出抱怨。除了手機和電腦以外，像很多常用的電動工具，很多年輕人和孩子們的玩具或機器人，乃至現在非常重要的電動汽車，它的核心都需要用到電池。

　　陳立桅科普了小電池的「成長史」，他表示，未來我們還需要繼續研發，把我們的電池工業做得更加綠色、環保、低成本，「未來人類社會將會更加智能，現在大家都講5G物聯網的應用，講人工智慧和超級計算等等，這些所有在互聯的物體、器件都需要電池，所以電池可以使我們的未來更加綠色、更加智能、更加移動。」(完)

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