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中国碳中和突破:通过二氧化碳人工合成淀粉!真可以喝西北风了

2021-09-24  小男孩叫...

0.序言

今天的《人民日报》高光报道,中国首次在实验室里实现人工合成淀粉,这是世界首次。

欧美干不成的事,咱们又做出来一件。

中国的科学家们真是给咱们涨志气啊。

长期以来,在我们的认知里,面朝黄土背朝天,春种夏忙秋收,一年四季辛苦劳作,为的就是点粮食,曾经不过是为了填饱肚子。而粮食里主要供给我们营养的成分不过是淀粉。

今天,奇葩的事情来了,有中国科学家团队实现了从空气里抓取二氧化碳,通过一系列反应,能在实验室里合成出淀粉,这回喝西北风真的能管饱了,意不意外,惊不惊喜?

不仅能生产出淀粉出来,相当于传统的种植方法,理论上一平方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩玉米地的年产淀粉总量。

注意啊,你没听错。高钙片一片顶五片,咱们科研工作者的技术是一平方米顶五亩地。就是这么神奇高效。

那么,这个二氧化碳合成淀粉到底是这么回事?该技术的突破,对我们未来的生活将会带来什么影响?对30/60碳中和碳达峰目标有什么积极意义?对中国未来短期和长期的战略意义是什么?

粮食不需要土地种植,在生产车间里就可以凭空制造出来,收粮食将会像酿啤酒一样简单,听起来是不是有点像天方夜谭?你别不信,还真实现了。怎么回事呢?

1.如何实现的?

事情是这样的,中科院天津工业生物技术研究所最近在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展,在国际上首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。该成果于北京时间9月24日在线发表在国际学术期刊《科学》。

外国人吃啥不重要,要知道,咱们中国人主要的口粮就是各类富含淀粉的农作物,比如大米,白面,玉米等等等等。

一直以来,这些作物的唯一来源就是春种夏忙秋收,有些作物因为消耗大可能还需要靠进口,甚至于种子。

幸好有袁隆平博士,通过多年深耕杂交水稻技术养活了中国巨量的人口。但今天不一样了,我们有了新的突破了,口粮不仅能种,还能从空气里抓了。

谈到具体怎么抓,天津工业生物所副所长王钦宏如是说:“首先,用光伏发电将光能转变为电能,通过光伏电水解产生氢气;然后,通过催化剂利用氢气将二氧化碳还原生成甲醇,将电能转化为甲醇中储存的化学能。这个过程的能量转化效率超过10%,远超光合作用的能量利用效率。”

接下来,科研人员又费尽周折多次不懈尝试终于找到合适的酶催化剂,将甲醇转化为淀粉。该科研团队自2015年起,就开始做技术公关,用时7年,今天终有所成。

中国的科学家们都好厉害啊,在我上一期关于中国钍反应堆落地的视频里,也是同样可爱的科学家们,也是相同的七年埋头苦干,也是相同的实现全球首个突破,在新能源领域也做出0到1的突破,创造了世界第一。

那么,相比于那些在新能源领域做出突破的科学家们,这些做淀粉合成的科学家们研究出来的新技术,有什么优点呢?

2.淀粉合成有什么优点?

专家预计,如果未来该系统过程成本能够降低到可与农业种植相比的经济可行性,将可能会节约90%以上的耕地和淡水资源,避免农药、化肥等对环境的负面影响,提高人类粮食安全水平,促进碳中和的生物经济发展。

专家说得比较抽象,我们说点具体的大白话。在我看来,有了这个技术,相比于传统的农业生产而言,该技术必然能做到产量高,替代性强。

人民日报中这样写到:据科研团队介绍,在充足能量供给的条件下,按照目前的技术参数推算,理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩土地玉米种植的平均年产量。

长期以来,我们国家人口多耕地少。根据百度百科“耕地面积”词条数据可见,目前中国耕地面积接近150万平方公里,占国土总面积15.6%,六分之一都不到的更低要养活14亿人口;同时,耕地需要适宜的气候温度,全国耕地分布不均造成产量低只集中在少数地方。

一旦淀粉合成技术成熟,从实验室走向工厂、走进生产车间,届时哪里有人口,哪里都可以成为粮仓。

不仅如此,该技术的突破对于中国而言,还有更多深远意义。

3.淀粉合成有什么短期意义?

大家都知道,3060碳达峰碳中和是我们国家的重要目标。不仅我们,世界上所有国家都在围绕这一目标在做新技术公关和突破。

就像我前面的节目中提到的:新能源是一个入手的方向,比如采用清洁的风能、太阳能、地热能、甚至钍反应堆技术去替代传统的煤炭、石油能源;

节能减排也是一条路子,在前面有关中美碳中和技术应用中提到实现空气碳抓取就是一个方向,感兴趣的可以去看看;

而淀粉合成技术走的也正是这个路线。

怎么实现零碳排放?一边减少排放,一边把大气里的碳抓取出来做二次利用就是最好的方向。

淀粉合成技术牛就牛在,不仅能把碳在大气中抓出来,还能让你吃下去,吃完了再排,拍完了再吃,循环利用。

每个国家都在往大气里排放二氧化碳,我们国家因为人口多,碳排放总量在世界上确实远远高于世界其他国家。

当下,就农业而言,不论是种子,还是粮食,我们仍然有很多命门被抓在其他国家和跨国资本的手里。

“民以食为天”。一个国家只有保障了自己的粮食安全,才能保障自己的国家安全。今天我们有了空气淀粉合成技术,未来我们国家就可以降低对其他种粮大国和跨国资本的依赖。

中国的发展需要人口,人口需要粮食,淀粉合成技术给了我们弯道超车的机会。

4.淀粉合成有什么长期意义?

我们国家正在大力发展航空航天事业,火星也已经见证了中国人的存在。

一想到月球丰富的氦资源,火星上丰富的铁矿石,未来开发这些行星资源怎么能少得了中国人?但是,开发行星资源需要人去做,是个人就需要粮食。

地外行星上虽然长不出来庄稼,但是有丰富的二氧化碳。所以,淀粉合成技术到底有多重要,不用我再科普了,你懂得。

未来浩瀚的星空中,忙碌往返地球的星舰中,因为有了淀粉合成技术,那些白色的、红色的、金色的、蓝色的各个星球上,必然都是忙碌的、聪明的、勤奋的、自信的中国人的身影。

5.最后

农业发展不受制于人,使用清洁能源让我们的下一代享受青山绿水,环保健康的生活,我觉得还是得感谢中国一代代科学家们务实的态度、不屈不挠的奋斗精神。

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