你可能会问 ， 合成的碳氢化合物经过燃烧也会释放二氧化碳 ， 如何是清洁能源呢？人造碳氢燃料在生产过程中 ， 从空气中消耗的二氧化碳 ， 等量于自身燃料产生的碳排放 。 因此它的生产和使用过程完成了一个短的闭环 。
在这个闭环中 ， 碳氢燃料燃烧释放的二氧化碳与其生产过程中使用的二氧化碳相互抵消 ， 整个循环自身可以做到碳中和 。 这和生物质能源属于清洁能源是一个道理——生物在形成中吸收的二氧化碳量与生物质发电过程产生的二氧化碳量相当 。
等离激元概念最早在1951年由美国科学家提出 ， 在物理学上被定义为等离子振荡的量子 ， 就如同光学振荡由光子构成 ， 等离子振荡由等离激元构成 。
这种振荡的微观结果就是纳米聚焦效应 ， 通俗的讲就像透镜一样可以把光在纳米尺度聚焦 ， 从而可以在人造材料上复刻并增强光合作用 。 随着气候变化成为亟待解决的全球性生态危机 ， 等离激元技术在能源和气候治理领域的应用成为最前沿和热门的方向 。
从2011开始 ， 等离激元在碳利用领域的探索迅速发展——从理论探究到实验室研发 ， 再到工业示范 。
由美国能源部支持的科技公司Syzygy Plasmonics ， 专门研究等离激元低成本制备氢气的工业化路径 ， 今年4月已完成B轮融资 ， 获得了维港投资（Horizons Ventures）和挪威国家石油公司（Equinor）等全球投资者2300万美元的支持 ， 准备量产其等离激元技术 。
日本和中国一样 ， 也在2020年官宣了碳中和目标 ， 并随即发布了《绿色增长战略》 ， 其中提到人工光合回收二氧化碳制乙烯工业化替代现有30%产量 ， 并保持价格不提高 。
美国Syzygy公司公布的等离激元光反应器概念图
对比其他国家 ， 中国实现碳中和的难度要大得多 。 中国是目前所有宣布了碳中和目标的大国里唯一一个碳排放还未达峰的国家 。 这意味着 ， 2030年碳排放一旦达峰 ， 没有平台期做调整 ， 中国需要在未来30年间 ， 减掉占全球30%以上的碳排放量 。 在所有碳中和路径的研究中 ， 中国的排放曲线在2030-2060年这一段都是断崖式下跌 。
这个急转直下的阶段 ， 除了要依靠高比例可再生能源 ， 更离不开等离激元这类CCUS技术的强势加持 。 在生态环境部环境规划院新近发布的《中国二氧化碳捕集利用与封存 (CCUS) 年度报告 (2021)》中 ， 对CCUS技术的定位是：实现化石能源低碳化利用的唯一技术选择 。
中国比任何一个国家都需要自主可控、高效、经济的CCUS技术 。 清华大学气候变化与可持续发展研究院在研究报告《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》中得出结论 ， 在最低碳的情景下 ， 到2050年 ， 中国的碳排放仍然有14.7亿吨 。 什么概念呢？相当于到那个时候 ， 中国离碳中和还差了一整个俄罗斯的排放量 。
好在 ， 中国对CCUS技术的开发程度并不比国际先进水平落后 。 2016年 ， 几名纳米科学与激光应用科学家带着等离激元技术回到国内 ， 在北京成立了光合新能科技有限公司 。 光合新能是全国唯一一家掌握着等离激元制清洁燃料核心专利的公司 ， 他们正带着这项关键技术走出实验室 ， 走向产业化 。
除了掌握核心科技 ， 光合新能公司还选择了一套创新的商业模式——轻资产运作 ， 将建设和运营交给客户或第三方 ， 自己只出售关键技术 。 相当于客户只需购买技术 ， 就能拥有一块净零排放、稳定永续的专属人造“油田” 。
不同于过去传统的能源集团 ， 轻资产运作的模式舍弃了对完整产业链的把控 ， 转而聚焦在自身附加值最高的竞争优势上 ， 在未来向智能化、去中心化转型的能源系统中 ， 能大大提高管理运行效率 ， 缩短盈利周期 。
这种技术的的潜在客户是中国GDP的顶梁柱们 ， 包括以煤或天然气为能源的电厂或热电厂、高耗能制造业（钢铁、水泥、化工、有色金属）、交通运输业（公路交通与航空）等 。
巧的是 ， 这些行业均在碳交易市场首批覆盖的八大行业之中 。 全国碳市场于今年7月启动 ， 这将碳中和的压力从国家层面转移到企业 。
未来 ， 碳价的约束力在“双碳“目标的引导下将愈加强势 ， 这必将成为企业主动减碳的强大动力 。 这时 ， 高排放的企业将选择性价比更高的技术 。 而光合新能将提供的 ， 不仅是中和掉碳排放的办法 ， 还能同时为企业自身供能 。
2020年11月 ， 光合新能的首个工业化示范厂已于大唐集团在黑龙江的七台河电厂落地建成 ， 七台河电厂拥有了世界第一块清洁人造“油田” 。
推荐阅读
- 新的文件格式帮助研究人员缩短DNA分析时间
- 霸王龙是否有羽毛？其实你印象中的古生物形象，大部分都是错误的
- 2022 年12 个令人兴奋的里程碑事件
- 活了4亿多年，地球上唯一的蓝血生物，能救人却救不了自己
- 纳米晶体技术已成功应用于难溶性药物，以克服药物溶解度差的缺点
- 河南：弟弟冒雨跟婚车，流泪送姐姐出嫁，网友：一家人变两家人
- 未来人类是进化还是退化？科学家：化石已经给了我们答案！
- 科学家成功地配制了，各种具有溶解和吸收行为优势的纳米晶体制剂
- 既然琥珀能保昆虫万年不腐，古人为何不用琥珀来给尸体做防腐？
- 十元红包引发惨案，除夕夜七名男子因抢红包约架，五人被判刑