微藻：“吃”下二氧化碳，“吐”出生物油
微藻可通过光合作用将废气中的二氧化碳和废水中的氮、磷等转化为生物质。研究人员将微藻细胞破坏，提取细胞内的油脂、糖类等有机成分，可进一步制备出生物油、生物气等清洁燃料。
二氧化碳过度排放是全球气候变暖的罪魁祸首之一，如何能减少二氧化碳？比如，能不能把它“吃掉”？还别说，小小的微藻就有这样的“好胃口”，而且它不仅能把二氧化碳“吃掉”，还能变“碳”为“油”。
重庆大学能源与动力工程学院的低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室的黄云副教授指出，如何实现二氧化碳的有效利用已成为各国科学家重点关注的问题，而微藻这一小小的古老生物凭借变“碳”为“油”的本领，已经成为我们固碳减排的好帮手。
小小微藻能变“碳”为“油”
小小的微藻能做到变“碳”为“油”，与微藻体内的成分有关。“微藻中富含的酯类和糖类是制备液体燃料的良好原料。”重庆大学能源与动力工程学院院长、低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室主任廖强介绍，在太阳光能的驱动下，微藻能够将二氧化碳合成为高能量密度的甘油三酯，而这些油脂分子不但能够制备生物柴油，也是提取高营养品EPA、DHA等不饱和脂肪酸的重要原料。
“微藻的光合作用效率是目前地球生物中最高的，是陆生植物的10到50倍。”廖强说，据估计，地球上微藻每年通过光合作用固定的碳约达900亿吨，能量达1380万亿兆千焦，可开发的能源约相当于全世界每年能耗的4—5倍，资源量巨大。
据了解，我国每年排放二氧化碳110亿吨左右，其中一半以上是燃煤烟气二氧化碳。在燃煤工业企业中利用微藻进行光合固碳，可以大大减少二氧化碳的排放，而且相比于传统燃煤电厂烟气减排技术，微藻固碳减排技术具有工艺设备简单、操作方便和绿色环保等优势。此外，微藻还具有群体众多、易培养且海洋、湖泊、盐碱地、沼泽等地方都可以生长等优点。
廖强表示，由于微藻兼具减少二氧化碳排放和可生产清洁能源的本领，因此它在国内外都受到了广泛关注。
不过想让在自然界自由生长的微藻成为工业线上的固碳“好员工”，并非易事。如何人工养藻？哪种微藻固碳的效果更好？如何提高微藻固碳效率？这些都是科学家们需要解决的难题。
让固碳不再是“赔本买卖”
去年12月，在深汕特别合作区的华润集团海丰电厂里，国内首个立柱式微藻光合反应器减排转化利用燃煤电厂烟气二氧化碳的工程竣工。该项目攻克了微藻减排燃煤电厂烟气二氧化碳的前沿核心技术，突破了传统跑道池占地面积大和利用二氧化碳效率低等技术瓶颈，实现了规模化高效低成本的微藻固碳工艺路线。据测算，与传统跑道池微藻反应器相比，立柱式微藻光合反应器使每亩微藻产量和固定二氧化碳量提高了5倍，且立柱式反应器结构紧凑，光照条件优越，大大减少了微藻固碳设备的占地面积。
“这个项目为我国烟气二氧化碳减排的大规模产业化提供了经济可行的技术路线选择。”作为国家重点研发计划“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”项目“二氧化碳烟气微藻减排技术”负责人，重庆大学能源与动力工程学院教授程军算了一笔账，煤化工厂烟气99%浓度二氧化碳捕集液化成本低于100元/吨，燃煤电厂烟气15%浓度二氧化碳提纯捕集压缩成本约为250元/吨，如果不能利用，进行封存还需要投入费用，对于企业来说，这是一笔赔钱的“买卖”，但是通过微藻固碳则能实现碳利用，创造经济价值。目前市场上，1吨食品级的藻粉可以卖到4万元，饲料级的价格为1吨1万—2万元，通过我们的技术，如果在煤化企业旁建起了微藻生产加工厂，吃饱了二氧化碳的微藻将变为值钱的藻粉，成为保健品、化妆品、动物饲料。
在内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗产业园，建设有全国最大的微藻固定二氧化碳产业示范工程，每年可以固定1万吨烟气提纯的食品级二氧化碳（指用于食品工业的二氧化碳产品），每年固碳微藻的经济产值达2亿元以上。鄂托克旗螺旋藻已经申请为国家地理标志农产品，目前该微藻固碳成果已向山东、江苏、广西、海南等地产业化推广。
微藻产“油”还需加快技术攻关
“虽然微藻固碳已经产业化，不过要微藻产油还有很长的路要走。”廖强表示，利用微藻制取生物燃料的方法主要有直接酯交换法、微生物发酵法、热解法、气化法、水热液化法等。采用热解或者气化等方法时需要对其进行充分干燥，能耗高；而直接以湿藻为原料的酯交换法，由于大量水的存在，为了萃取出油脂，需加入大量甲醇、乙醇等有机溶剂，容易造成环境的二次污染，同时还需要后期分离和油脂提质，技术和系统复杂，成本高，安全性差，难以工业化。
不过，我国对于微藻生物质能源的研究却从未止步。目前，我国在微藻生物质能源的基础研究方面拥有很强的研发力量，从微藻的高密度培养、脱水浓缩到能源转化技术等方面做了很多创新研究工作。
在重庆大学能源与动力工程学院的低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室建成的微藻光合生物固碳及多能互补生物燃料制取实验平台中，微藻可通过光合作用将废气中的二氧化碳和废水中的氮、磷等转化为生物质。研究人员将微藻细胞破坏，提取细胞内的油脂、糖类等有机成分，可进一步制备出生物油、生物气等清洁燃料。
微藻产业还有一些独特优势，大型藻必须在海里养,但微藻在哪里都可以养，只需将海水装在玻璃缸、反应器里,只要有阳光、二氧化碳、氮磷钾,它就能不停生长；将成熟的微藻通过离心机捞出后,水可以循环再用。沙漠有充足的阳光,这是一个非常好的条件。
“如果可以用我国海洋面积的5%或者我国全部沙漠、半沙漠及盐碱地来养殖微藻，理论上能固定我国燃煤排放的70多亿吨二氧化碳，生产38亿吨生物质。”廖强说，微藻是很有潜力的生物能源，但规模和成本是制约微藻产“油”产业化的两大难题。要让微藻真正地成为生物能源，一方面还需要在研发上加大投入，以实现生物燃料制取关键技术上的突破。另一方面要把微藻能源开发及其资源化利用技术作为一项长远事业，既要高度重视前沿基础研究，又要狠抓关键技术瓶颈的突破。要充分利用微藻中的高附加值成分，如DHA、EPA和叶黄素等，即先提取其中高值的成分，用于生产保健品、化妆品、饲料，再进行能源化利用，提高产品价值。
来源：科技日报
微藻可通过光合作用将废气中的二氧化碳和废水中的氮、磷等转化为生物质。研究人员将微藻细胞破坏，提取细胞内的油脂、糖类等有机成分，可进一步制备出生物油、生物气等清洁燃料。
二氧化碳过度排放是全球气候变暖的罪魁祸首之一，如何能减少二氧化碳？比如，能不能把它“吃掉”？还别说，小小的微藻就有这样的“好胃口”，而且它不仅能把二氧化碳“吃掉”，还能变“碳”为“油”。
重庆大学能源与动力工程学院的低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室的黄云副教授指出，如何实现二氧化碳的有效利用已成为各国科学家重点关注的问题，而微藻这一小小的古老生物凭借变“碳”为“油”的本领，已经成为我们固碳减排的好帮手。
小小微藻能变“碳”为“油”
小小的微藻能做到变“碳”为“油”，与微藻体内的成分有关。“微藻中富含的酯类和糖类是制备液体燃料的良好原料。”重庆大学能源与动力工程学院院长、低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室主任廖强介绍，在太阳光能的驱动下，微藻能够将二氧化碳合成为高能量密度的甘油三酯，而这些油脂分子不但能够制备生物柴油，也是提取高营养品EPA、DHA等不饱和脂肪酸的重要原料。
“微藻的光合作用效率是目前地球生物中最高的，是陆生植物的10到50倍。”廖强说，据估计，地球上微藻每年通过光合作用固定的碳约达900亿吨，能量达1380万亿兆千焦，可开发的能源约相当于全世界每年能耗的4—5倍，资源量巨大。
据了解，我国每年排放二氧化碳110亿吨左右，其中一半以上是燃煤烟气二氧化碳。在燃煤工业企业中利用微藻进行光合固碳，可以大大减少二氧化碳的排放，而且相比于传统燃煤电厂烟气减排技术，微藻固碳减排技术具有工艺设备简单、操作方便和绿色环保等优势。此外，微藻还具有群体众多、易培养且海洋、湖泊、盐碱地、沼泽等地方都可以生长等优点。
廖强表示，由于微藻兼具减少二氧化碳排放和可生产清洁能源的本领，因此它在国内外都受到了广泛关注。
不过想让在自然界自由生长的微藻成为工业线上的固碳“好员工”，并非易事。如何人工养藻？哪种微藻固碳的效果更好？如何提高微藻固碳效率？这些都是科学家们需要解决的难题。
让固碳不再是“赔本买卖”
去年12月，在深汕特别合作区的华润集团海丰电厂里，国内首个立柱式微藻光合反应器减排转化利用燃煤电厂烟气二氧化碳的工程竣工。该项目攻克了微藻减排燃煤电厂烟气二氧化碳的前沿核心技术，突破了传统跑道池占地面积大和利用二氧化碳效率低等技术瓶颈，实现了规模化高效低成本的微藻固碳工艺路线。据测算，与传统跑道池微藻反应器相比，立柱式微藻光合反应器使每亩微藻产量和固定二氧化碳量提高了5倍，且立柱式反应器结构紧凑，光照条件优越，大大减少了微藻固碳设备的占地面积。
“这个项目为我国烟气二氧化碳减排的大规模产业化提供了经济可行的技术路线选择。”作为国家重点研发计划“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”项目“二氧化碳烟气微藻减排技术”负责人，重庆大学能源与动力工程学院教授程军算了一笔账，煤化工厂烟气99%浓度二氧化碳捕集液化成本低于100元/吨，燃煤电厂烟气15%浓度二氧化碳提纯捕集压缩成本约为250元/吨，如果不能利用，进行封存还需要投入费用，对于企业来说，这是一笔赔钱的“买卖”，但是通过微藻固碳则能实现碳利用，创造经济价值。目前市场上，1吨食品级的藻粉可以卖到4万元，饲料级的价格为1吨1万—2万元，通过我们的技术，如果在煤化企业旁建起了微藻生产加工厂，吃饱了二氧化碳的微藻将变为值钱的藻粉，成为保健品、化妆品、动物饲料。
在内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗产业园，建设有全国最大的微藻固定二氧化碳产业示范工程，每年可以固定1万吨烟气提纯的食品级二氧化碳（指用于食品工业的二氧化碳产品），每年固碳微藻的经济产值达2亿元以上。鄂托克旗螺旋藻已经申请为国家地理标志农产品，目前该微藻固碳成果已向山东、江苏、广西、海南等地产业化推广。
微藻产“油”还需加快技术攻关
“虽然微藻固碳已经产业化，不过要微藻产油还有很长的路要走。”廖强表示，利用微藻制取生物燃料的方法主要有直接酯交换法、微生物发酵法、热解法、气化法、水热液化法等。采用热解或者气化等方法时需要对其进行充分干燥，能耗高；而直接以湿藻为原料的酯交换法，由于大量水的存在，为了萃取出油脂，需加入大量甲醇、乙醇等有机溶剂，容易造成环境的二次污染，同时还需要后期分离和油脂提质，技术和系统复杂，成本高，安全性差，难以工业化。
不过，我国对于微藻生物质能源的研究却从未止步。目前，我国在微藻生物质能源的基础研究方面拥有很强的研发力量，从微藻的高密度培养、脱水浓缩到能源转化技术等方面做了很多创新研究工作。
在重庆大学能源与动力工程学院的低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室建成的微藻光合生物固碳及多能互补生物燃料制取实验平台中，微藻可通过光合作用将废气中的二氧化碳和废水中的氮、磷等转化为生物质。研究人员将微藻细胞破坏，提取细胞内的油脂、糖类等有机成分，可进一步制备出生物油、生物气等清洁燃料。
微藻产业还有一些独特优势，大型藻必须在海里养,但微藻在哪里都可以养，只需将海水装在玻璃缸、反应器里,只要有阳光、二氧化碳、氮磷钾,它就能不停生长；将成熟的微藻通过离心机捞出后,水可以循环再用。沙漠有充足的阳光,这是一个非常好的条件。
“如果可以用我国海洋面积的5%或者我国全部沙漠、半沙漠及盐碱地来养殖微藻，理论上能固定我国燃煤排放的70多亿吨二氧化碳，生产38亿吨生物质。”廖强说，微藻是很有潜力的生物能源，但规模和成本是制约微藻产“油”产业化的两大难题。要让微藻真正地成为生物能源，一方面还需要在研发上加大投入，以实现生物燃料制取关键技术上的突破。另一方面要把微藻能源开发及其资源化利用技术作为一项长远事业，既要高度重视前沿基础研究，又要狠抓关键技术瓶颈的突破。要充分利用微藻中的高附加值成分，如DHA、EPA和叶黄素等，即先提取其中高值的成分，用于生产保健品、化妆品、饲料，再进行能源化利用，提高产品价值。
来源：科技日报
【美丽家园绿为底——兰州新区生态环境建设综述】天更蓝了，水更清了。每当夜幕降临，男女老少三两为伴来到栖霞湖、体育公园等地散步。人们呼吸着清新空气，漫步于栈桥之上，无不陶醉在这生态美景当中。
近年来，兰州新区统筹推进生态修复、污染防治、绿色发展等工作，累计生态修复12万亩以上，造林绿化20多万亩，城市绿化率由2012年不足5%，提高到2021年的36%，达到国家园林城市标准。污水及生活垃圾收集处理率均达100%，2021年环境空气质量达标天数327天，土壤环境清洁无污染，区域风沙天气显著减少、降水量大幅增加，自然环境和生态现状得到显著改善，成功获批“国家可持续发展实验区”，荣获联合国环境规划基金会“绿色中国·环保成就奖之杰出环境治理工程奖”“绿色发展优秀城市”。
亮眼成绩单的背后，是兰州新区不断加强生态建设，推进绿色高质量发展的生动实践。
着力打造生态修复治理新样板
在今年的春季绿化造林行动中，一株株适合当地生存的小树苗被栽植到兰州新区北部，一片约2000亩的林地初现雏形，这也标志着改善生态环境、造福子孙后代的新区北部生态屏障建设正式拉开序幕。据介绍，该项目规划建设周期3年，东西长约21公里，占地面积约20万亩，可造林面积约10万亩。建成后将进一步改善区域生态大气环境质量，提升水源涵养能力，减少泥沙流入黄河。
一个项目接着一个项目干，一片区域接着一片区域治。近几年来，兰州新区在生态修复治理上作出的努力有目共睹：
——抢抓“黄河战略”机遇，立足兰州新区及周边生态环境实际，统筹山水林田湖草沙系统治理，科学开展兰州—兰州新区—白银黄河中上游水土保持及生态修复区规划研究，率先提出在1.2万平方公里范围打造“陇中生态平原”重大工程。
——石门沟经济林生态修复示范区、水阜河水生态综合治理工程、新区现代牧草休闲示范园、窝窝井生态修复治理区已显成效。
——景中高速绿轴生态修复示范项目、黄河上游生态治理水源涵养中通道沿线项目、兰州新区乡村振兴产业园项目还持续推进。
科学开展国土绿化行动
在兰州新区窝窝井生态修复治理区，有一片义务植树基地，经过连续几年的努力，一棵棵杏树在这里扎根，一到春天，满山的杏花绚烂绽放，美不胜收。
今年春天，又有许多志愿者前来这里植树，新区农林水务局局长张爱明带领着工作人员向前来义务植树的志愿者们讲解一些植树的要领。记者注意到，正常情况下，将小树苗种进树坑以后，需要培土围堰，然而从农林水务局工作人员口中得知，在这里植树却不需要这样的步骤。虽是一个小小的举动，却是大有文章——“我们前期对这些生态功能脆弱、缺乏大规模绿化及提升基础条件的黄土山丘无立木林地区域进行了科学合理的扰动，从而使原本不利于蓄水保墒的情况得以缓解。省去培土围堰的步骤，正是为了利用山体走势对雨水进行全收集，治理水土流失的同时，低成本地进行苗木灌溉，算得上是两全其美”，经过张爱明的一番解释后，志愿者们为这一小细节里的大智慧竖起了大拇指。
兰州新区充分利用土壤特点、采取土壤扰动、土壤改良、配套节水灌溉设施等手段，大力实施生态修复工程，使原本不利于蓄水保墒、绿化种植的土地变成适合苗木成活、能自然存水的土地。通过选用适宜树种、地膜覆盖、节水滴灌、实时跟踪天气变化等方法，改变了原平地栽植，大水漫灌等用水量大、成本高的绿化模式，栽植树木成活率由传统栽植方式的80%上升到90%。
建设宜居宜业宜游生态新城
近日，兰州市民黄女士和爱人利用周末时间，来新区拍摄了一套美丽的婚纱照。为他们拍照的摄影师坦言，将兰州新区作为婚纱照外景拍摄地，已成为了周边有拍照需求的新人们一个普遍的选择。“尤其是这个季节，蓝天白云下的绿树红花，受到了很多人的青睐”。
在兰州新区，以城市美化绿化为主的园林景观达到3.8万亩——这正是吸引人的所在。
初夏时节，无论是在湿地公园、百花公园、体育公园，还是主城区道路两侧，一路走过，映入眼帘的皆是绿色，悄藏绿色中的绚烂夏花更是动人，随手一拍便是美丽的风景，即便是天天生活在这里的人们，也忍不住拿出手机，留住这一刻的美丽。
“我要把新区的美景分享给在外地工作的女儿”，在中川体育公园，家住彩虹城的刘阿姨正在拍摄一段视频，她说，自己在这里生活了几十年，早年间这里环境不好，一到春天风沙肆虐，盐碱地里种不出好庄稼，所以很多人迫于无奈只好外出谋生。“如今可是不一样喽，环境越来越好了，高楼和厂房越来越多了，我女儿也打算回来发展了！”说起如今的日子，刘阿姨笑得合不拢嘴。
坚持园林绿化与完善城市功能相结合，如今的秦王川大地上，一座宜居、宜业、宜游的绿色生态新城已然崛起。
做强生态产业繁荣生态经济
既要呵护生态“颜值”，还要提升经济“含绿量”。
兰州新区瞄准绿色、高科技、高收益、都市型农业发展方向，大力发展“种养加、产供销”一体的区域现代农业，使生态修复与经济社会发展互相融合、协调推进。
种植业方面，全力发展高效设施农业的同时，依托国有企业和招商引进的规模化饲草种植企业，大面积种植优质苜蓿、饲草玉米、燕麦等，达到生态效益与经济效益共赢；养殖业方面，规划了4个生态种养循环园（段家川、平岘沟、大斜沟、赖家坡），引进天兆猪业、新希望集团等大型养殖企业，并在养殖企业周边实施生态复绿项目，既美化了环境，又消纳了粪污，还增加了养殖企业的生态隔离措施。
通过规划建设现代农业公园、现代农业示范园、生态循环养殖园以及遍布中川、秦川、西岔三大园区的现代农业产业园，生态建设与现代农业发展、现代林业发展、现代养殖业紧密结合，一幅山水林田湖草共生，人与自然和谐统一的生态产业化体系正在兰州新区逐步形成。
生态文明建设功在当代利在千秋。回眸过去，兰州新区交出了一份“天蓝水碧笑靥醉人，城绿村美乡愁浓醇”的答卷。站在新的起点，兰州新区将继续坚持生态优先、绿色发展，不断加大环境保护力度，更加珍惜、精心呵护蓝天、碧水、净土，让人民群众的获得感、幸福感和安全感日益提升。 （新甘肃客户端）
https://t.cn/A6XJ57W9
近年来，兰州新区统筹推进生态修复、污染防治、绿色发展等工作，累计生态修复12万亩以上，造林绿化20多万亩，城市绿化率由2012年不足5%，提高到2021年的36%，达到国家园林城市标准。污水及生活垃圾收集处理率均达100%，2021年环境空气质量达标天数327天，土壤环境清洁无污染，区域风沙天气显著减少、降水量大幅增加，自然环境和生态现状得到显著改善，成功获批“国家可持续发展实验区”，荣获联合国环境规划基金会“绿色中国·环保成就奖之杰出环境治理工程奖”“绿色发展优秀城市”。
亮眼成绩单的背后，是兰州新区不断加强生态建设，推进绿色高质量发展的生动实践。
着力打造生态修复治理新样板
在今年的春季绿化造林行动中，一株株适合当地生存的小树苗被栽植到兰州新区北部，一片约2000亩的林地初现雏形，这也标志着改善生态环境、造福子孙后代的新区北部生态屏障建设正式拉开序幕。据介绍，该项目规划建设周期3年，东西长约21公里，占地面积约20万亩，可造林面积约10万亩。建成后将进一步改善区域生态大气环境质量，提升水源涵养能力，减少泥沙流入黄河。
一个项目接着一个项目干，一片区域接着一片区域治。近几年来，兰州新区在生态修复治理上作出的努力有目共睹：
——抢抓“黄河战略”机遇，立足兰州新区及周边生态环境实际，统筹山水林田湖草沙系统治理，科学开展兰州—兰州新区—白银黄河中上游水土保持及生态修复区规划研究，率先提出在1.2万平方公里范围打造“陇中生态平原”重大工程。
——石门沟经济林生态修复示范区、水阜河水生态综合治理工程、新区现代牧草休闲示范园、窝窝井生态修复治理区已显成效。
——景中高速绿轴生态修复示范项目、黄河上游生态治理水源涵养中通道沿线项目、兰州新区乡村振兴产业园项目还持续推进。
科学开展国土绿化行动
在兰州新区窝窝井生态修复治理区，有一片义务植树基地，经过连续几年的努力，一棵棵杏树在这里扎根，一到春天，满山的杏花绚烂绽放，美不胜收。
今年春天，又有许多志愿者前来这里植树，新区农林水务局局长张爱明带领着工作人员向前来义务植树的志愿者们讲解一些植树的要领。记者注意到，正常情况下，将小树苗种进树坑以后，需要培土围堰，然而从农林水务局工作人员口中得知，在这里植树却不需要这样的步骤。虽是一个小小的举动，却是大有文章——“我们前期对这些生态功能脆弱、缺乏大规模绿化及提升基础条件的黄土山丘无立木林地区域进行了科学合理的扰动，从而使原本不利于蓄水保墒的情况得以缓解。省去培土围堰的步骤，正是为了利用山体走势对雨水进行全收集，治理水土流失的同时，低成本地进行苗木灌溉，算得上是两全其美”，经过张爱明的一番解释后，志愿者们为这一小细节里的大智慧竖起了大拇指。
兰州新区充分利用土壤特点、采取土壤扰动、土壤改良、配套节水灌溉设施等手段，大力实施生态修复工程，使原本不利于蓄水保墒、绿化种植的土地变成适合苗木成活、能自然存水的土地。通过选用适宜树种、地膜覆盖、节水滴灌、实时跟踪天气变化等方法，改变了原平地栽植，大水漫灌等用水量大、成本高的绿化模式，栽植树木成活率由传统栽植方式的80%上升到90%。
建设宜居宜业宜游生态新城
近日，兰州市民黄女士和爱人利用周末时间，来新区拍摄了一套美丽的婚纱照。为他们拍照的摄影师坦言，将兰州新区作为婚纱照外景拍摄地，已成为了周边有拍照需求的新人们一个普遍的选择。“尤其是这个季节，蓝天白云下的绿树红花，受到了很多人的青睐”。
在兰州新区，以城市美化绿化为主的园林景观达到3.8万亩——这正是吸引人的所在。
初夏时节，无论是在湿地公园、百花公园、体育公园，还是主城区道路两侧，一路走过，映入眼帘的皆是绿色，悄藏绿色中的绚烂夏花更是动人，随手一拍便是美丽的风景，即便是天天生活在这里的人们，也忍不住拿出手机，留住这一刻的美丽。
“我要把新区的美景分享给在外地工作的女儿”，在中川体育公园，家住彩虹城的刘阿姨正在拍摄一段视频，她说，自己在这里生活了几十年，早年间这里环境不好，一到春天风沙肆虐，盐碱地里种不出好庄稼，所以很多人迫于无奈只好外出谋生。“如今可是不一样喽，环境越来越好了，高楼和厂房越来越多了，我女儿也打算回来发展了！”说起如今的日子，刘阿姨笑得合不拢嘴。
坚持园林绿化与完善城市功能相结合，如今的秦王川大地上，一座宜居、宜业、宜游的绿色生态新城已然崛起。
做强生态产业繁荣生态经济
既要呵护生态“颜值”，还要提升经济“含绿量”。
兰州新区瞄准绿色、高科技、高收益、都市型农业发展方向，大力发展“种养加、产供销”一体的区域现代农业，使生态修复与经济社会发展互相融合、协调推进。
种植业方面，全力发展高效设施农业的同时，依托国有企业和招商引进的规模化饲草种植企业，大面积种植优质苜蓿、饲草玉米、燕麦等，达到生态效益与经济效益共赢；养殖业方面，规划了4个生态种养循环园（段家川、平岘沟、大斜沟、赖家坡），引进天兆猪业、新希望集团等大型养殖企业，并在养殖企业周边实施生态复绿项目，既美化了环境，又消纳了粪污，还增加了养殖企业的生态隔离措施。
通过规划建设现代农业公园、现代农业示范园、生态循环养殖园以及遍布中川、秦川、西岔三大园区的现代农业产业园，生态建设与现代农业发展、现代林业发展、现代养殖业紧密结合，一幅山水林田湖草共生，人与自然和谐统一的生态产业化体系正在兰州新区逐步形成。
生态文明建设功在当代利在千秋。回眸过去，兰州新区交出了一份“天蓝水碧笑靥醉人，城绿村美乡愁浓醇”的答卷。站在新的起点，兰州新区将继续坚持生态优先、绿色发展，不断加大环境保护力度，更加珍惜、精心呵护蓝天、碧水、净土，让人民群众的获得感、幸福感和安全感日益提升。 （新甘肃客户端）
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【人类距离I型文明并不遥远，可能只差300多年】
//新浪探索 2022-05-08 12:15
//以下文章来源于环球科学 ，作者环球科学
图片来源：pixabay
卡尔达舍夫等级将能利用整个行星、恒星和星系能量的文明分别分为I型、Ⅱ型和Ⅲ型文明。目前人类是0.728级文明，按照以往的能量增长速率，我们大概能在2347年左右成为I型文明。但是，盲目地利用能源可能是个陷阱，野蛮发展带来的气候危机可能是宇宙所有文明的“大过滤器”，为了让人类文明长久发展，我们必须转换自己的能源结构。在这种情况下，我们又将在何时成为I型文明呢？
撰文 | 王昱
审校 | 二七
一个文明的发展是多方面的，人口、经济、军事、文化、科技等都可以作为衡量文明等级的准绳。但这些方面所代表的往往只是文明的冰山一角，并且难以量化对比。对物理学家这群不想关注细节的“懒人”而言，整个文明的能耗便成了最方便的参数。一方面，它反映了整个文明利用能源的能力，这与整个文明的人口、经济与技术实力息息相关；另一方面，它又是一个非常具体的数字，可以量化分析。
这就是卡尔达舍夫等级（Kardashev Scale）诞生的逻辑。苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫（Николай Кардашёв）在1964年提出了这个概念，他用能量级将文明分为3个等级：I型、Ⅱ型和Ⅲ型，这些文明分别可以利用一颗行星，一颗恒星和一个星系的能量。
图片来源：wikipedia
I型文明是行星级文明。这种文明可以充分利用宿主恒星（对人类而言，是太阳）传递到其母星（地球）上的能量，也能充分利用这颗行星自身包含的能量（化石能源、核能等），对应的能耗为10¹⁶W。
Ⅱ型文明是恒星级文明。恒星主要通过发光的方式向外传递能量，太阳向外辐射能量的总功率为4×10²⁶W，Ⅱ型文明对应的能耗指标就为10²⁶W。根据E=mc²计算，相当于每11秒，这个文明就能消耗掉西湖水总质量对应的能量。为了收集这么多能源，Ⅱ型文明可能会建造一些能源巨构，比如戴森球。戴森球上可能还有计算功能，为了充分利用能量，这样的结构甚至可能是多层的，一层戴森球的废热可以为下一层戴森球提供能量，形成俄罗斯套娃脑（matryoshka brain）。Ⅱ型文明应该已经掌握了一些非常遥远的科幻级技术，比如正反物质湮灭引擎、制造小型黑洞等。
Ⅲ型文明是星系级文明。银河系的总亮度为4×10³⁷W，考虑到整个星系实在太过庞大，只要整个文明的能耗达到银河系总亮度的2.5%，也就是10³⁶W，我们就能将它称为Ⅲ型文明。对于这种级别的文明，或许连时空本身都能随意操控，它们或许能制造虫洞或超大质量黑洞。这种文明的技术实力应该已经完全超出了我们的认知，我们应该无法想象他们拥有的技术。
卡尔达舍夫等级并不是离散、分立的，它其实可以通过一个对数公式表示。如果一个文明的全部能源消耗为P，那么这个文明对应的卡尔达舍夫等级K可以表示为：
根据国际能源署的数据，2018年全球能源消费为14 281 889千吨油当量（能量单位，kTOE，kilo ton oil equivalent），大约为1.90×10¹³W。再由上述公式计算可得，地球上的人类文明目前属于0.728级文明。
过去，人类能源消费大约是按照指数增长的——每年增长的能源消费制造了更多机器，能让我们在下一年消耗更多能源。如果仅仅按照以往的增长率简单粗暴地进行拟合，就能发现我们大约能在2347年左右成为I型文明，在几千年后成为Ⅱ型文明，在几十万年后成为Ⅲ型文明。
能源的陷阱
不过，这只是一个很粗略的估计。它只是根据过去人类能源增长率来估计未来，并没有考虑实际的限制，过于乐观。而且，国际能源署所使用的这个单位让我们不由得想起一些不妙的事情——化石能源的环境威胁。虽然只是用石油来等效，但是化石能源现在确确实实给整个地球的环境带来了很多危害。正如美国生物学家艾德华·威尔森（Edward Osborne Wilson）曾说的：“人类真正面对的问题是：我们拥有旧石器时代的情感，中世纪的制度和宛若神明的技术。”我们的文明也正在面临严峻的气候危机。甚至有人认为，文明在向I型文明发展的过程就是一个“大过滤器”（Great Filter），增长的能源消费会带来剧烈的气候变化，从而导致文明灭亡。因此，没有文明能达到更高的等级——这可能就是“费米悖论”的解释，也是还没有外星人和我们建立联系的原因。
现在，意识到气候危机的人类正在尝试限制自身的碳排放。比如，我国就提出，到2030年全国二氧化碳排放量达到峰值；到2060年非化石能源消费比重达到80%以上，全国实现碳中和。而欧盟诸国和美国等发达国家则计划到2050年实现碳中和目标。未来的几十年，人类整体的能源结构也许将面临巨大的转型。
在这种背景下，我们必须重新审视各种能源的变化，重新计算人类成为I型文明的时间。最近，一个国际研究团队在预印本网站上公布了他们的研究结果，他们根据《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）的政策和建议，以及国际能源署（IEA）对未来几十年能源消耗的预测，开发了一个更详细的影响模型，估计人类在此框架下成为I型文明的时间。他们的结论是，如果人类将主要能源转换为清洁能源，大概能在2371年左右成为I型文明。
转型的考验
模型显示，如果全球各国都履行自己的承诺，那么在2040年代，人类将会快速降低对化石能源的依赖。到2050年左右，化石能源的消耗会迅速降低到相对很低的水平。
（a）、（b）、（c）分别为人类对煤炭、天然气和原油的消费，黑色为指数模型，红色为影响模型，蓝色为国际能源署历史数据。
图片来源：原论文
在化石能源快速衰减的同时，太阳能、风能、水力、地热等可再生能源将会基本维持指数发展模式，甚至会加速发展弥补减少化石能源带来的漏洞。
而还有一种不容忽视却颇受争议的能源——核能。国际能源署表示：“从历史上看，核电一直是全球无碳电力的最大贡献者之一，并且具有帮助电力行业脱碳的巨大潜力。”过去50年中，核能减少了550亿吨二氧化碳排放，几乎相当于人类2年二氧化碳排放的总和。
从1971年到2018年全球核电供应量。
图片来源：原论文
但在多数人心中，核电始终是可怕的存在。1986年的切尔诺贝利核事故和2011年的福岛核事故让所有人都心有余悸，1986年后，全球核电增速减缓，2011年全球核电发电量甚至出现了明显的倒退。就算核电是非常安全的能源，发展速度也不得不受此影响而放缓。按照国际能源署安全数据表（Safety Data Sheet，SDS）的最理想估计，未来核电的年平均增长率大约为2.47%。
不同条件下的核能发展情况。黑线为已有数据、红色虚线为不再建设新的核电站、蓝色虚线为只建设规划中的核电站、绿色虚线为按照国际能源署安全数据表规划、建设核电站。
图片来源：原论文
在这种限制下，可再生能源总量将达到核电的两倍左右。
红色为可再生能源、黑色为核能。图片来源：原论文
在这样的估计下，全人类的能源消耗反而可能会在2030年左右下降，在2050年左右到达最低值。这是能源转型的阵痛，但却是我们阻止全球变暖，不让人类陷入“大过滤器”的唯一办法。之后，或许人类的能源消费能回归指数级别增长，在用20～30年完成能源转型的情况下，在2371年左右，我们或许能就能安全地成为I型文明。
对人类文明等级的预测。图片来源：原论文
虽然卡尔达舍夫等级是个非常直截了当的限制，但它只是故事的一半。我们固然需要大量能源，但能源的使用效率同样重要。在倡导绿色节能的今天，越来越多低能耗的技术被开发了出来，用更少的能源，实现同样、甚至更好的效果。或许，只有当我们不需要仅仅依靠支配的能源来评判文明的标准时，我们的文明才能得到真正的进步。
详情：https://t.cn/A6XGieOx
//新浪探索 2022-05-08 12:15
//以下文章来源于环球科学 ，作者环球科学
图片来源：pixabay
卡尔达舍夫等级将能利用整个行星、恒星和星系能量的文明分别分为I型、Ⅱ型和Ⅲ型文明。目前人类是0.728级文明，按照以往的能量增长速率，我们大概能在2347年左右成为I型文明。但是，盲目地利用能源可能是个陷阱，野蛮发展带来的气候危机可能是宇宙所有文明的“大过滤器”，为了让人类文明长久发展，我们必须转换自己的能源结构。在这种情况下，我们又将在何时成为I型文明呢？
撰文 | 王昱
审校 | 二七
一个文明的发展是多方面的，人口、经济、军事、文化、科技等都可以作为衡量文明等级的准绳。但这些方面所代表的往往只是文明的冰山一角，并且难以量化对比。对物理学家这群不想关注细节的“懒人”而言，整个文明的能耗便成了最方便的参数。一方面，它反映了整个文明利用能源的能力，这与整个文明的人口、经济与技术实力息息相关；另一方面，它又是一个非常具体的数字，可以量化分析。
这就是卡尔达舍夫等级（Kardashev Scale）诞生的逻辑。苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫（Николай Кардашёв）在1964年提出了这个概念，他用能量级将文明分为3个等级：I型、Ⅱ型和Ⅲ型，这些文明分别可以利用一颗行星，一颗恒星和一个星系的能量。
图片来源：wikipedia
I型文明是行星级文明。这种文明可以充分利用宿主恒星（对人类而言，是太阳）传递到其母星（地球）上的能量，也能充分利用这颗行星自身包含的能量（化石能源、核能等），对应的能耗为10¹⁶W。
Ⅱ型文明是恒星级文明。恒星主要通过发光的方式向外传递能量，太阳向外辐射能量的总功率为4×10²⁶W，Ⅱ型文明对应的能耗指标就为10²⁶W。根据E=mc²计算，相当于每11秒，这个文明就能消耗掉西湖水总质量对应的能量。为了收集这么多能源，Ⅱ型文明可能会建造一些能源巨构，比如戴森球。戴森球上可能还有计算功能，为了充分利用能量，这样的结构甚至可能是多层的，一层戴森球的废热可以为下一层戴森球提供能量，形成俄罗斯套娃脑（matryoshka brain）。Ⅱ型文明应该已经掌握了一些非常遥远的科幻级技术，比如正反物质湮灭引擎、制造小型黑洞等。
Ⅲ型文明是星系级文明。银河系的总亮度为4×10³⁷W，考虑到整个星系实在太过庞大，只要整个文明的能耗达到银河系总亮度的2.5%，也就是10³⁶W，我们就能将它称为Ⅲ型文明。对于这种级别的文明，或许连时空本身都能随意操控，它们或许能制造虫洞或超大质量黑洞。这种文明的技术实力应该已经完全超出了我们的认知，我们应该无法想象他们拥有的技术。
卡尔达舍夫等级并不是离散、分立的，它其实可以通过一个对数公式表示。如果一个文明的全部能源消耗为P，那么这个文明对应的卡尔达舍夫等级K可以表示为：
根据国际能源署的数据，2018年全球能源消费为14 281 889千吨油当量（能量单位，kTOE，kilo ton oil equivalent），大约为1.90×10¹³W。再由上述公式计算可得，地球上的人类文明目前属于0.728级文明。
过去，人类能源消费大约是按照指数增长的——每年增长的能源消费制造了更多机器，能让我们在下一年消耗更多能源。如果仅仅按照以往的增长率简单粗暴地进行拟合，就能发现我们大约能在2347年左右成为I型文明，在几千年后成为Ⅱ型文明，在几十万年后成为Ⅲ型文明。
能源的陷阱
不过，这只是一个很粗略的估计。它只是根据过去人类能源增长率来估计未来，并没有考虑实际的限制，过于乐观。而且，国际能源署所使用的这个单位让我们不由得想起一些不妙的事情——化石能源的环境威胁。虽然只是用石油来等效，但是化石能源现在确确实实给整个地球的环境带来了很多危害。正如美国生物学家艾德华·威尔森（Edward Osborne Wilson）曾说的：“人类真正面对的问题是：我们拥有旧石器时代的情感，中世纪的制度和宛若神明的技术。”我们的文明也正在面临严峻的气候危机。甚至有人认为，文明在向I型文明发展的过程就是一个“大过滤器”（Great Filter），增长的能源消费会带来剧烈的气候变化，从而导致文明灭亡。因此，没有文明能达到更高的等级——这可能就是“费米悖论”的解释，也是还没有外星人和我们建立联系的原因。
现在，意识到气候危机的人类正在尝试限制自身的碳排放。比如，我国就提出，到2030年全国二氧化碳排放量达到峰值；到2060年非化石能源消费比重达到80%以上，全国实现碳中和。而欧盟诸国和美国等发达国家则计划到2050年实现碳中和目标。未来的几十年，人类整体的能源结构也许将面临巨大的转型。
在这种背景下，我们必须重新审视各种能源的变化，重新计算人类成为I型文明的时间。最近，一个国际研究团队在预印本网站上公布了他们的研究结果，他们根据《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）的政策和建议，以及国际能源署（IEA）对未来几十年能源消耗的预测，开发了一个更详细的影响模型，估计人类在此框架下成为I型文明的时间。他们的结论是，如果人类将主要能源转换为清洁能源，大概能在2371年左右成为I型文明。
转型的考验
模型显示，如果全球各国都履行自己的承诺，那么在2040年代，人类将会快速降低对化石能源的依赖。到2050年左右，化石能源的消耗会迅速降低到相对很低的水平。
（a）、（b）、（c）分别为人类对煤炭、天然气和原油的消费，黑色为指数模型，红色为影响模型，蓝色为国际能源署历史数据。
图片来源：原论文
在化石能源快速衰减的同时，太阳能、风能、水力、地热等可再生能源将会基本维持指数发展模式，甚至会加速发展弥补减少化石能源带来的漏洞。
而还有一种不容忽视却颇受争议的能源——核能。国际能源署表示：“从历史上看，核电一直是全球无碳电力的最大贡献者之一，并且具有帮助电力行业脱碳的巨大潜力。”过去50年中，核能减少了550亿吨二氧化碳排放，几乎相当于人类2年二氧化碳排放的总和。
从1971年到2018年全球核电供应量。
图片来源：原论文
但在多数人心中，核电始终是可怕的存在。1986年的切尔诺贝利核事故和2011年的福岛核事故让所有人都心有余悸，1986年后，全球核电增速减缓，2011年全球核电发电量甚至出现了明显的倒退。就算核电是非常安全的能源，发展速度也不得不受此影响而放缓。按照国际能源署安全数据表（Safety Data Sheet，SDS）的最理想估计，未来核电的年平均增长率大约为2.47%。
不同条件下的核能发展情况。黑线为已有数据、红色虚线为不再建设新的核电站、蓝色虚线为只建设规划中的核电站、绿色虚线为按照国际能源署安全数据表规划、建设核电站。
图片来源：原论文
在这种限制下，可再生能源总量将达到核电的两倍左右。
红色为可再生能源、黑色为核能。图片来源：原论文
在这样的估计下，全人类的能源消耗反而可能会在2030年左右下降，在2050年左右到达最低值。这是能源转型的阵痛，但却是我们阻止全球变暖，不让人类陷入“大过滤器”的唯一办法。之后，或许人类的能源消费能回归指数级别增长，在用20～30年完成能源转型的情况下，在2371年左右，我们或许能就能安全地成为I型文明。
对人类文明等级的预测。图片来源：原论文
虽然卡尔达舍夫等级是个非常直截了当的限制，但它只是故事的一半。我们固然需要大量能源，但能源的使用效率同样重要。在倡导绿色节能的今天，越来越多低能耗的技术被开发了出来，用更少的能源，实现同样、甚至更好的效果。或许，只有当我们不需要仅仅依靠支配的能源来评判文明的标准时，我们的文明才能得到真正的进步。
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