{ 小连翘瞄向武安市乡村振兴的大产业}
清风网讯（通讯员： 张海江）人勤春来早，实干正当时。新春佳节刚刚结束，河北国翘农业科技有限公司，武安市泽丰农业科技有限公司负责人，武安市连翘产业创业者张跃红踔励奋发、笃行不怠的脚步，奔波于河北农科院、河北工程大学农学院、邯郸农业科学院、武安市农业农村局、武安市林业局、磁山镇岩山村等地分秒必争正在进行着武安连翘种植产业延伸发展诸多项目尽快实施，身后几百亩连翘种植基地的崛起，为武安市增添了一个个“生态银行”。
连翘是我国40种常用大宗中药材之一，主产于山西、河南、河北、陕西等地。连翘始载于《神农本草经》，性味苦，微寒，具有清热解毒、消肿散结、疏散风热等功效。连翘中含有挥发油类、连翘酯苷和木通苯乙醇苷等苯乙醇苷类、槲皮素和芦丁等黄酮类、连翘苷和连翘脂素等木脂素类、生物碱类、咖啡酸和没食子酸等有机酸类、齐墩果酸和熊果酸等萜类化合物。
连翘的根、茎、叶、皮、果实、种子均可药用，尤其是果实，含有丰富的连翘酚、甾醇化合物、皂苷（无溶血性）及黄酮醇苷类、马苔树脂醇苷等成分，具有清热解毒、消痈散结、抑制细菌、抵抗病毒等作用，对医治感冒发烧等常见病症具有显著的疗效。
武安市属典型丘陵山区，有70多万亩耕地、百万亩林地，但沟壑纵横、十年九旱，非常适合中药材生长，是中药材生产大县。武安市推进农业供给侧结构性改革，探索出“龙头企业＋专业合作社＋农户”的中药材种植经营模式。建立中药材种植基地，发挥典型示范作用，同时针对不同的经营主体，分类制定出科学的技术规范，加大技术、信息、涉农资金整合等方面的帮扶力度，推动中药材种植步入良性发展轨道。近年来，武安市新发展中药材种植新型经营主体8个，新建中药材规模种植基地20个，培育了一大批种植示范点，全市中药材种植面积达到3.6万亩。
种植连翘除帮助村民增收致富外，还能更好地保持水土、涵养水源，防止水土流失，减少水利及交通设施的损毁，进一步改善农业生产条件和人民群众的生活环境，同时还可以提高森林覆盖率，改善自然景观和气候，丰富旅游资源，促进旅游业发展。在武安打造“四个一”工程，即在武安高新开发区建立连翘产业科研产品开发生产基地；在武安市安庄乡在泽丰生态园区基础上建设中医药文化、体验和科普育苗、育种基地；在磁山镇岩山村打造标准化连翘茶园示范村；在馆陶乡车谷村、荒庄村、木作村，活水乡宅清沟村、井峪村、长寿村打造连翘生产产业带。
并以武安畜牧养殖为依托将连翘产业形成种植、加工和销售一条龙的完整产业链，从而带动中药材种植产业服务于畜牧养殖产业，形成武安循环农业新模式，并以此为引领做大做强河北省连翘产业。研究建立的关键技术，通过典型示范，推进全省连翘特色。磁山镇岩山村等地区连翘提质增效综合管理项目全部完成后，满山的连翘会集中开花，届时将形成一片花海，美不胜收。村里因此也想借机大力发展乡村旅游，游客来此洗肺、赏花的同时，也能让村民的腰包鼓起来。发展连翘产业，武安市委、市政府在不断探索、奋力推进。
连翘高值化利用产业，从研发-培育-种植到产品，均会带动武安一三产业的产值：依托武安旅游资源优势，把连翘产业和旅游产业相结合，通过体验采摘连翘茶，参与连翘茶制作工艺体验，增强游客积极参与、尝试、收获的成就感，把单一的行程，观光，消费旅游开发融合为主动、体验和获得为一体的特色旅游。未来，泽丰农业还将充分利用野生连翘基地，以连翘产业带动相关产业发展。例如：在连翘加工厂区，综合利用工业废水为基础，建立集莲藕种植和鱼虾养殖的水产养殖园，实现一二三产业融合发展！
或许不久，“连翘遍地栽、黄花漫山开、增收新渠道、致富新产业、旅游好景观”景象将在千年古县武安大地上呈现。
连翘具有保持水土和提高森林覆盖率等生态价值，人工种植连翘有利于恢复生态平衡，计划在“十四五”期间种植约50万亩连翘，分布在武安市磁山镇、冶陶镇、徘徊镇、马家庄乡、管陶乡五个乡镇，不仅可以带动周边农户发展，更能让生态环境更上一个台阶。另一方面，2021年国务院政府工作报告中指出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，制定2030年前碳排放达峰行动方案，优化产业结构和能源结构，武安市以工业为主，连翘产业高值化应用，可与武安众多钢企合作，使钢企通过这种方式达到碳中和目标。
打造两个标准化野生连翘示范基地：野生连翘修剪抚育基地，标准化茶园示范基地，这两个基地的建成将具有示范带动效应，使得武安野生连翘在资源占优势的基础上形成标准化，规模化，可持续发展的特色优势区，以此带动更多农业专业合作社、家庭农场、种植和收购大户，积极参与、从事连翘产业活动。
连翘高值化研发项目是武安市人民政府确定的2022年农业标杆项目，也是武安市乡村振兴产业项目，武安市委副书记王世臣对此项工作相当重视，亲自挂帅部署协调市直相关部门尽快落实到位。河北国翘农业科技有限公司，由武安市泽丰农业科技有限公司同武安市磁山镇岩山村经济合作社联合成立。其中，武安市泽丰农业科技有限公司专注于对连翘种植模式、连翘产品研发、连翘加工利用等全产业链的探索与研究。该公司于2017年在山西省临汾市安泽县，投资成立了山西顺林生物科技有限公司，并同中国农科院、中科院、北京中医药大学等多家实力单位，共同成立了国内第一家连翘产业博士工作站。该公司在连翘中提取有效成分连翘素的创新性技术突破，得到了中国科学院院士孙汉董、中国工程院院士于德泉等鉴定专家们的充分肯定。
目前，泽丰农业科技科研团队已成功研发出高品质的连翘提取物原料产品，连翘速溶茶、连翘酒2个终端产品，以及连翘牙膏、连翘漱口水、连翘内衣皂、连翘洗发水、连翘沐浴露、连翘面膜和连翘饲料添加剂等多个在研产品。拥有翘韵、翘柏泉、翘圣、神翘、晋翘、三晋顺林、百年老翘7个注册商标。
泽丰农业乘势而为，大力发展连翘农业，致力于乡村振兴，产业富农，连翘一体化从种植到多样的终端产品，将提供大量的就业机会，带动周边劳动力就业。
武安泽丰农业科技有限公司围绕连翘高值化研发项目，为做到“武安连翘”叶、花、果互补综合利用，采取“公司+科研机构+基地+合作社+农户+政府各要素有序衔接，产品研发+市场推广+采集加工+修剪抚育+生态保护等产学研一体、全产业链融合发展”的开发模式。
泽丰农业始终以推动产业高值化、高质量发展为目标，将连翘产业规模，延伸产业链条，为提升产业效益和“产学研”融合发展提供支撑，围绕连翘高值化产业项目开发，丰泽农业与多家科研院所达成战略合作，2019年10月，国内首个连翘产业博士工作站，在泽丰农业建立。连翘产业大有可为，武安优势显明，要做成全囯乡村振兴，共同富裕，的武安模式，还希望我们齐心协力，完成这个伟大的事业，成就我们的人生，实现我们的人生价值！
科技“翘”动百亿产业，创新连接一带一路，促进乡村振兴，实现共同富裕。站在新征程的新起点上，武安市连翘产业创业者张跃红以时不我待、只争朝夕的干劲编织着美好未来。
清风网讯（通讯员： 张海江）人勤春来早，实干正当时。新春佳节刚刚结束，河北国翘农业科技有限公司，武安市泽丰农业科技有限公司负责人，武安市连翘产业创业者张跃红踔励奋发、笃行不怠的脚步，奔波于河北农科院、河北工程大学农学院、邯郸农业科学院、武安市农业农村局、武安市林业局、磁山镇岩山村等地分秒必争正在进行着武安连翘种植产业延伸发展诸多项目尽快实施，身后几百亩连翘种植基地的崛起，为武安市增添了一个个“生态银行”。
连翘是我国40种常用大宗中药材之一，主产于山西、河南、河北、陕西等地。连翘始载于《神农本草经》，性味苦，微寒，具有清热解毒、消肿散结、疏散风热等功效。连翘中含有挥发油类、连翘酯苷和木通苯乙醇苷等苯乙醇苷类、槲皮素和芦丁等黄酮类、连翘苷和连翘脂素等木脂素类、生物碱类、咖啡酸和没食子酸等有机酸类、齐墩果酸和熊果酸等萜类化合物。
连翘的根、茎、叶、皮、果实、种子均可药用，尤其是果实，含有丰富的连翘酚、甾醇化合物、皂苷（无溶血性）及黄酮醇苷类、马苔树脂醇苷等成分，具有清热解毒、消痈散结、抑制细菌、抵抗病毒等作用，对医治感冒发烧等常见病症具有显著的疗效。
武安市属典型丘陵山区，有70多万亩耕地、百万亩林地，但沟壑纵横、十年九旱，非常适合中药材生长，是中药材生产大县。武安市推进农业供给侧结构性改革，探索出“龙头企业＋专业合作社＋农户”的中药材种植经营模式。建立中药材种植基地，发挥典型示范作用，同时针对不同的经营主体，分类制定出科学的技术规范，加大技术、信息、涉农资金整合等方面的帮扶力度，推动中药材种植步入良性发展轨道。近年来，武安市新发展中药材种植新型经营主体8个，新建中药材规模种植基地20个，培育了一大批种植示范点，全市中药材种植面积达到3.6万亩。
种植连翘除帮助村民增收致富外，还能更好地保持水土、涵养水源，防止水土流失，减少水利及交通设施的损毁，进一步改善农业生产条件和人民群众的生活环境，同时还可以提高森林覆盖率，改善自然景观和气候，丰富旅游资源，促进旅游业发展。在武安打造“四个一”工程，即在武安高新开发区建立连翘产业科研产品开发生产基地；在武安市安庄乡在泽丰生态园区基础上建设中医药文化、体验和科普育苗、育种基地；在磁山镇岩山村打造标准化连翘茶园示范村；在馆陶乡车谷村、荒庄村、木作村，活水乡宅清沟村、井峪村、长寿村打造连翘生产产业带。
并以武安畜牧养殖为依托将连翘产业形成种植、加工和销售一条龙的完整产业链，从而带动中药材种植产业服务于畜牧养殖产业，形成武安循环农业新模式，并以此为引领做大做强河北省连翘产业。研究建立的关键技术，通过典型示范，推进全省连翘特色。磁山镇岩山村等地区连翘提质增效综合管理项目全部完成后，满山的连翘会集中开花，届时将形成一片花海，美不胜收。村里因此也想借机大力发展乡村旅游，游客来此洗肺、赏花的同时，也能让村民的腰包鼓起来。发展连翘产业，武安市委、市政府在不断探索、奋力推进。
连翘高值化利用产业，从研发-培育-种植到产品，均会带动武安一三产业的产值：依托武安旅游资源优势，把连翘产业和旅游产业相结合，通过体验采摘连翘茶，参与连翘茶制作工艺体验，增强游客积极参与、尝试、收获的成就感，把单一的行程，观光，消费旅游开发融合为主动、体验和获得为一体的特色旅游。未来，泽丰农业还将充分利用野生连翘基地，以连翘产业带动相关产业发展。例如：在连翘加工厂区，综合利用工业废水为基础，建立集莲藕种植和鱼虾养殖的水产养殖园，实现一二三产业融合发展！
或许不久，“连翘遍地栽、黄花漫山开、增收新渠道、致富新产业、旅游好景观”景象将在千年古县武安大地上呈现。
连翘具有保持水土和提高森林覆盖率等生态价值，人工种植连翘有利于恢复生态平衡，计划在“十四五”期间种植约50万亩连翘，分布在武安市磁山镇、冶陶镇、徘徊镇、马家庄乡、管陶乡五个乡镇，不仅可以带动周边农户发展，更能让生态环境更上一个台阶。另一方面，2021年国务院政府工作报告中指出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，制定2030年前碳排放达峰行动方案，优化产业结构和能源结构，武安市以工业为主，连翘产业高值化应用，可与武安众多钢企合作，使钢企通过这种方式达到碳中和目标。
打造两个标准化野生连翘示范基地：野生连翘修剪抚育基地，标准化茶园示范基地，这两个基地的建成将具有示范带动效应，使得武安野生连翘在资源占优势的基础上形成标准化，规模化，可持续发展的特色优势区，以此带动更多农业专业合作社、家庭农场、种植和收购大户，积极参与、从事连翘产业活动。
连翘高值化研发项目是武安市人民政府确定的2022年农业标杆项目，也是武安市乡村振兴产业项目，武安市委副书记王世臣对此项工作相当重视，亲自挂帅部署协调市直相关部门尽快落实到位。河北国翘农业科技有限公司，由武安市泽丰农业科技有限公司同武安市磁山镇岩山村经济合作社联合成立。其中，武安市泽丰农业科技有限公司专注于对连翘种植模式、连翘产品研发、连翘加工利用等全产业链的探索与研究。该公司于2017年在山西省临汾市安泽县，投资成立了山西顺林生物科技有限公司，并同中国农科院、中科院、北京中医药大学等多家实力单位，共同成立了国内第一家连翘产业博士工作站。该公司在连翘中提取有效成分连翘素的创新性技术突破，得到了中国科学院院士孙汉董、中国工程院院士于德泉等鉴定专家们的充分肯定。
目前，泽丰农业科技科研团队已成功研发出高品质的连翘提取物原料产品，连翘速溶茶、连翘酒2个终端产品，以及连翘牙膏、连翘漱口水、连翘内衣皂、连翘洗发水、连翘沐浴露、连翘面膜和连翘饲料添加剂等多个在研产品。拥有翘韵、翘柏泉、翘圣、神翘、晋翘、三晋顺林、百年老翘7个注册商标。
泽丰农业乘势而为，大力发展连翘农业，致力于乡村振兴，产业富农，连翘一体化从种植到多样的终端产品，将提供大量的就业机会，带动周边劳动力就业。
武安泽丰农业科技有限公司围绕连翘高值化研发项目，为做到“武安连翘”叶、花、果互补综合利用，采取“公司+科研机构+基地+合作社+农户+政府各要素有序衔接，产品研发+市场推广+采集加工+修剪抚育+生态保护等产学研一体、全产业链融合发展”的开发模式。
泽丰农业始终以推动产业高值化、高质量发展为目标，将连翘产业规模，延伸产业链条，为提升产业效益和“产学研”融合发展提供支撑，围绕连翘高值化产业项目开发，丰泽农业与多家科研院所达成战略合作，2019年10月，国内首个连翘产业博士工作站，在泽丰农业建立。连翘产业大有可为，武安优势显明，要做成全囯乡村振兴，共同富裕，的武安模式，还希望我们齐心协力，完成这个伟大的事业，成就我们的人生，实现我们的人生价值！
科技“翘”动百亿产业，创新连接一带一路，促进乡村振兴，实现共同富裕。站在新征程的新起点上，武安市连翘产业创业者张跃红以时不我待、只争朝夕的干劲编织着美好未来。
#“志”享新闻#
【纪念胡适逝世60周年】
胡适原名嗣穈，学名洪骍，字希疆，是第一位提倡白话文、新诗的学者，致力于推翻二千多年的文言文，是新文化运动的领袖，与陈独秀同为五四运动的轴心人物，对中国近代史产生了深远影响。
胡适说：“人人都是一个无冠的帝王，人人都可以做一些改良社会的事。”胡适一生追求自由价值的实现。他反对暴力革命，坚持渐进的改革——他从“五四”时期提倡“德先生”到晚年的《自由中国》。胡适的贡献在于“创造了现代中国的公共舆论”。他之开拓公共舆论的空间也就是对于他的政治理想的一种实践——他全力倡导言论自由、思想自由、出版自由等，争取人民的合法权利。胡适的自由主义更看重容忍对于社会自由的重要性。真正自由的社会是有包容性的社会。
《人民日报》：他是20世纪中国最具国际声誉的学者、思想家和教育家之一，是20世纪中国学术思想史上的中心人物。自新文化运动以来，在学术思想上开一代新风，对思想界、学术界、文化界影响甚深。
【纪念胡适逝世60周年】
胡适原名嗣穈，学名洪骍，字希疆，是第一位提倡白话文、新诗的学者，致力于推翻二千多年的文言文，是新文化运动的领袖，与陈独秀同为五四运动的轴心人物，对中国近代史产生了深远影响。
胡适说：“人人都是一个无冠的帝王，人人都可以做一些改良社会的事。”胡适一生追求自由价值的实现。他反对暴力革命，坚持渐进的改革——他从“五四”时期提倡“德先生”到晚年的《自由中国》。胡适的贡献在于“创造了现代中国的公共舆论”。他之开拓公共舆论的空间也就是对于他的政治理想的一种实践——他全力倡导言论自由、思想自由、出版自由等，争取人民的合法权利。胡适的自由主义更看重容忍对于社会自由的重要性。真正自由的社会是有包容性的社会。
《人民日报》：他是20世纪中国最具国际声誉的学者、思想家和教育家之一，是20世纪中国学术思想史上的中心人物。自新文化运动以来，在学术思想上开一代新风，对思想界、学术界、文化界影响甚深。
#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。
✋热门推荐