在纳米肥料中 , 营养物质可以被包裹在纳米材料 , 或以纳米级颗粒或者是乳液的形式输送到农作物体内 。 有研究表明 , 通过叶面喷施纳米肥料可以促进光合作用的增加 , 从而提高作物产量 。 SiO2和TiO2纳米颗粒的化合物增加了大豆中硝酸盐还原酶的活性 , 增强了植物的吸收能力 , 使水和肥料的使用效率更高 。
纳米技术 , 碳中和的钥匙
2015年 , 联合国195个成员国在法国巴黎召开联合国气候峰会 , 通过《巴黎协议》 , 以期能共同遏阻全球变暖趋势 。 根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)测算 , 若实现《巴黎协定》对气候变化的推测和控温目标 , 全球必须在 2050年达到二氧化碳净零排放 。
“碳中和”概念应运而生 , 即强调碳排放与碳去除实现平衡 , 即在一定时间内通过节能减排、植树造林等途径 , 抵消所产生的二氧化碳排放量 , 实现二氧化碳“零排放” 。 当前 , 碳中和大行动已经开启 , 多个国家和地区已公布净零排放的意向及目标 , 美国、欧盟、英国、日韩等国家地区纷纷将时间目标定为2050年 , 提出无碳未来的愿景 。
然而 , 承诺是应然的 , 挑战却是实然的 。 能源是支撑经济社会发展的基础设施中的一个关键要素 , 是一个大系统 , 一个由大系统和无数子系统组成的大体系 。 减少温室气体排放必然带来相应的经济成本 , 在没有出现解决温室效应的革新技术前 , 各国也势必会对减排经济成本的分配争论不休 。
过去的每一次工业革命的本质都是一次能源革命 。 第一次工业革命是煤炭为动力的蒸汽时代;第二次工业革命中 , 作为二次能源的电力横空出世 , 带领世界走进电气时代 , 内燃机也让石油在几十年内迅速超越煤炭成为全球能源之首;第三次工业革命中我们已见证了核能、移动能源、信息技术对世界的改变和推动 。
当前 , 信息技术的催化下 , 第四次工业革命已经提前开始萌芽 。 这意味着能源领域也将迎来新的一轮能源革命 。 而且 , 这一轮革新将是以碳中和为导向能源清洁化 。 可以说 , 碳中和目标打开了能源技术革命的新赛道 , 谁率先掌握了解锁碳中和的技术密钥 , 谁就有可能引领第四次能源革命 。
现在 , 纳米技术就是那个能够解决温室效应的关键技术 , 纳米技术正在打破原有的假设或者法则 , 从而使相关学科发生巨大转变 , 进而带动产业变革 。 除了能源领域以外 , 纳米技术还为物理、材料、化学、生命科学、药理学与毒理学、工程学等基础学科提供了创新推动力 , 成为变革性产业制造技术的重要源泉 。
基于纳米技术广泛的应用未来 , 我国也在不断布局纳米技术的战略和行动 。 2013年 , 我国科学院启动“纳米先导专项” , 希望利用纳米技术促进长续航动力锂电池和纳米绿色印刷等产业技术的变革性创新 , 同时培育和推动一批纳米核心技术在特定能源、环境与健康领域中的应用 , 解决若干制约国家骨干行业发展的关键技术瓶颈问题 , 带动新兴产业的发展 。
2016年 , 科技部发布“十三五”国家科技创新规划 , 将新型纳米功能材料、纳米光电器件及集成系统、纳米生物医用材料、纳米药物、纳米能源材料与器件、纳米环境材料等的研发作为重大专项进行研究部署 。 在各类项目和计划的支持下 , 我国纳米技术的发展态势良好 , 已经成为世界纳米技术研发大国 。
长远来看 , 中国要在下一次工业革命中占领先机 , 必须主动把握新一轮能源革命中低碳和负碳生产的颠覆性技术 , 也是大势所趋 , 别无其他选择 。
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