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新聞動(dòng)態(tài)首頁(yè) / 新聞動(dòng)態(tài)
“在當(dāng)今人口爆炸的時(shí)代，人口數(shù)量，人均消耗量不斷增加，地球最主要的能量來(lái)源—化石能源逐漸減少，且在消耗過(guò)程中給環(huán)境帶來(lái)巨大污染的情況下，人類(lèi)該何去何從？”
4月14日，墨子沙龍講座“新材料&新能源：讓世界更‘綠色’的化學(xué)”在上海圖書(shū)館舉行，加州大學(xué)伯克利分校教授楊培東、廈門(mén)大學(xué)教授鄭南峰、中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員陳立桅等共話“神奇化學(xué)”，探討人類(lèi)走向綠色未來(lái)的方向。
是否可以用化學(xué)的方法直接產(chǎn)生人類(lèi)生產(chǎn)、生活所需要的能源？用新的材料“優(yōu)化”化學(xué)工業(yè)，讓它更環(huán)保？或者對(duì)能源進(jìn)行更高效的利用，在節(jié)約能源的同時(shí)也給人類(lèi)的生活帶來(lái)便利？專(zhuān)家們的講座引人思考。
化學(xué)新能源、綠色新材料，這些新型的綠色人工資源，打開(kāi)了人類(lèi)對(duì)材料認(rèn)識(shí)、環(huán)境保護(hù)的無(wú)限空間，讓我們從多角度向可替代綠色資源展開(kāi)研究。鄭南峰教授在演講中介紹了如何用“催化劑”等精準(zhǔn)控制化學(xué)反應(yīng)，讓化工過(guò)程更順利，副產(chǎn)物排放更少，化工生產(chǎn)更綠色。以其研究小組的“如何讓有機(jī)物在納米材料表面反應(yīng)更有選擇性、更綠色”研究為例，鄭南峰詳細(xì)地為大家講解了“自然界的還原酶”在工業(yè)上的指導(dǎo)作用。
離開(kāi)很多材料，人類(lèi)的生活將沒(méi)有那么舒服及多姿多彩，但一看這些材料來(lái)自化學(xué)工業(yè)，人們心里便有些忐忑，認(rèn)為可能會(huì)產(chǎn)生污染。“其實(shí)通過(guò)技術(shù)的進(jìn)步，我們是可以解決這些問(wèn)題的”，鄭南峰說(shuō)，催化劑就像是“黑箱子”一樣，可以讓污染物更少，材料品質(zhì)更高。通過(guò)科研工作，他們可以讓“黑箱”慢慢打開(kāi)，可以知道哪些東西有用，哪些環(huán)保。他希望“在未來(lái)，我們的化工不再有污染。”
陳立桅說(shuō)的則是“小電池與它的大影響”。他以電池儲(chǔ)存為主題，綠色環(huán)保為導(dǎo)向，介紹了未來(lái)的“電池研發(fā)”研究規(guī)劃。從“電池材料”入手，未來(lái)的電池領(lǐng)域研究將從儲(chǔ)備豐富的材料，像鈉、鎂、鋁到有機(jī)物，甚至是圍繞綠色生物制材料展開(kāi)。以電池研發(fā)工具豐富研究方向，他們將通過(guò)高精度電子顯微鏡、散列中子源、同步輻射光源、自由電子激光器等深入電子研究。
在陳立桅看來(lái)，電池對(duì)我們的未來(lái)影響巨大。“它可以使人類(lèi)生活更加綠色，更加智能、更加移動(dòng)。”同時(shí)，他強(qiáng)調(diào)，在智能5G時(shí)代，所有的互聯(lián)物件上都有電池的身影，而電池的存在也為我們的智能生活打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
如果產(chǎn)生和儲(chǔ)存綠色資源的研究機(jī)制都了解了，我們能否實(shí)現(xiàn)真正的人工的能源轉(zhuǎn)化呢？以人工光合作用為研究方向，楊培東在講座中詳細(xì)地介紹了“人工光合”的過(guò)程，分享的主題是“液態(tài)陽(yáng)光”，即二氧化碳加上水、加上太陽(yáng)能，把它轉(zhuǎn)化成氧氣和人類(lèi)所需要的一些重要化學(xué)品。
楊培東介紹，在2003年的時(shí)候，其研究團(tuán)隊(duì)在伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室能源部啟動(dòng)了太陽(yáng)神計(jì)劃，這個(gè)計(jì)劃的目的就是怎么跟自然界學(xué)習(xí)，做到把二氧化碳利用半導(dǎo)體、利用催化劑，把它轉(zhuǎn)化成有用的化學(xué)品。
團(tuán)隊(duì)2014年在實(shí)驗(yàn)室以人工光合作用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了一定的轉(zhuǎn)化效率。楊培東說(shuō)，“這次實(shí)驗(yàn)中，從太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的概率能達(dá)到8%-10%，遠(yuǎn)超于綠色植物0.5%的轉(zhuǎn)化率。”據(jù)了解，由于人類(lèi)需要肥料才能進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因而團(tuán)隊(duì)接下來(lái)的研究方向則是通過(guò)氮?dú)?、太?yáng)能將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化成肥料。當(dāng)然這還只是未來(lái)的愿景。
據(jù)悉，墨子沙龍是由中國(guó)科學(xué)院院士潘建偉倡導(dǎo)主辦的公益性大型科普論壇，沙龍邀約近百名前沿科學(xué)領(lǐng)域的中國(guó)國(guó)內(nèi)優(yōu)秀科學(xué)家，力圖打造以上海為中心，影響力覆蓋全國(guó)的高端前沿科學(xué)普及論壇。中科大校長(zhǎng)包信和表示，科學(xué)不是神秘的事情，而是應(yīng)該與公眾息息相關(guān)。希望通過(guò)這次活動(dòng)不僅能夠反饋社會(huì)的問(wèn)題，還能讓公眾對(duì)科學(xué)有較好的認(rèn)識(shí)。