未来科技三连问：为什么超导体要求低温环境？为什么生物柴油在中国产量不高 ...

roy899

11月12日，“我是科学家”举办了第42期演讲活动“年度盛典·未来进行时”，五位来自各个领域的专家，就未来科技发展领域进行了精彩的演讲。我们挑选了问答环节的三个有趣提问进行分享，希望也能解答你的疑惑。
) h8 x5 T  J$ R' t
2 {# s; x0 A" s- S* Y) w

3 O; i- b2 B$ K+ m8 c$ }



观众问
* ^- m& y4 J4 H) A9 n. `2 U, @
! [% s$ I% F1 P1 j) f9 G* o+ A
为什么超导体要求温度这么低？

  Q) P' z- d4 L* C0 v3 P

罗会仟答


- m1 Y2 j* B% n% a: K为了让超导体达到超导状态，我们需要把它泡到一个很低温的液氮里，甚至要用更低温的液氦。为什么要用很低的温度，才能达到超导呢？因为要抵抗热，热其实就是原子有振动。

) R2 n/ C8 N( `* T3 Y4 A

热，其实就是原子有振动 | Pixabay

' h  [3 U) {" q$ b
. l, L2 K- H$ y
大家可以想象一下，电子很小，只有原子的千分之一，如果原子杵在那里不动，那电子在里面跑的时候，可以很容易绕过原子跑。但是如果温度高，原子在乱跑，电子动的时候就很容易碰到原子，即使电子结成了稳定的电子对，也会被拆掉，无法形成没有阻碍的电子对运动，因此也就无法形成超导。

, s" {5 B$ V6 l  o  V: ]
" \0 P" @; q7 T$ ^2 z2 U8 ]所以，我们要抵御热的现象，绝大部分超导体都需要降到很低的温度上，热效应弱了才能实现超导。


$ a+ `" M7 n  K# T
; ~$ \$ Q' v7 X7 A5 }; B8 z9 J& Y" P4 m
9 I. M4 v9 [9 q6 E
$ `: t, q) q3 ?9 D  t2 d" J
, X0 k7 k' b% ~4 K# |1 ~- f$ F
观众问

' ^' u! U4 x9 R3 _/ \0 ?
比起巴西，中国的生物柴油没有特别大规模的产量，想问下咱们国家在生物柴油发展上的阻力是什么？
2 r: `2 P7 ]8 T& f8 B% Z

5 U# b1 N& m# [  d' j" B' h刘德华答


这个问题问得太专业、太好了，这也是这些年一直困扰我的问题。什么原因？不是因为技术，我们有全球领先的生物柴油技术，而且生物柴油技术没有限制，哪怕是引进海外最早的技术也没有限制。那是因为什么呢？跟中国资源禀赋有关。
; |. x, D2 h$ @: I4 N$ z' u

中国人均消费的食用油，在全球几乎是最高的，但我们的可以用来做食用油的植物却不够多。现在我们努力努力，一年生产一千多万吨的大豆，但要进口一亿吨的大豆，所以我们政府一直不鼓励把直接食用的油脂做生物柴油，因为我们连吃的都不够，要先保障民生。

2 m$ X5 M* I/ }+ n) Y

我们一直不鼓励把直接食用的油脂做生物柴油，因为要先保障民生 | www.pxhere.com

% B! [" ?) \3 z

8 c$ k+ [9 v1 A8 T) h) C但是有的国家生物质资源就很丰富，像阿根廷，4300万人，一年产4800万吨大豆，人均一吨多大豆。我在联合国组织开会，阿根廷的教授说感谢你们中国，要不然大豆都不知道卖到哪儿去。所以，资源分配不均匀是最大的问题，中国政府也不敢一下子像欧美一样，强制柴油必须加生物柴油，因为我们国家没有这么多量，以至于我们好不容易有一点用地沟油做的生物柴油，没有在中国用起来，都出口到欧洲去了，因为在他们那边，地沟油做的生物柴油可以到卖一万块一吨，好不容易收集点地沟油，直接卖到欧洲去了。

6 L' e  w( p  @$ j1 A
2012年的时候，总书记到我们的实验室视察，我就跟他汇报：下一步想跟有实力、有远见的中国企业合作。我们实验室的生物炼制柴油技术，已经在巴西开始实施转化，但这个技术的转移转化，不是一个教授带两个学生就能做好，要有企业来参与，尤其生物柴油这个产业是没有量的限制的技术，如果技术转移到欧美去，我们带动企业去建厂或者改造，可以拿回来外汇。
! d- K9 Z" O$ ~3 p& s" }/ r, T
0 z$ k& x+ h7 Z! _
不过，中国缺的也不是外汇，缺资源性产品，所以，我们可以进口生物柴油。去年，我们国家进口两亿八千万吨石油，如果我们能进口更多、更环保的生物柴油，这样对当地来讲，促进就业、改善环境，对我们来讲弥补了能源的短缺，带来的是清洁的能源，由此产生的二氧化碳减排算中国的份额。
( }0 M+ |/ @- Y5 _1 z

我一直讲，人类既然能够共享亿万年前的阳光、石油，为什么不能共享当今的生物质？石油分配不均，生物质也分配不均，在赤道附近更多一些，人类可以合作共享。




5 v+ m, M% y7 y$ e% _3 @6 \
+ X. s0 c* T' b4 \! }

观众问
/ F+ U6 i  V7 r! v
& n  @" H$ X+ q7 |6 f" ?3 d
9 \0 E; Z8 r: E/ b2 ?! Q您说未来要把不用的石油去生产塑料、纤维，有没有考虑到减塑的问题？好像现在煤化工生产塑料，并不是特别受推崇、特别环保？


金涌答
/ M: V  W3 Z0 V  u& Y! P! {# l

您对塑料这个产品有误解。石油合成的高分子材料，比如塑料、橡胶、纤维和人类生活已经息息相关，密不可分了。从早上起来，刷牙的牙刷就是塑料的，坐的凳子是塑料的，穿的衣服是合成纤维的。
" X. ], t8 W( U' H. z

刷牙的牙刷就是塑料的 | Pixabay

" p( U1 C$ ]# i& [, v5 b* \* y( Z7 {
* h8 N4 ]! e% P* y: f. l: g. D" U
塑料的产量已经接近钢铁的产量，按照体积算，已经超过了钢铁的产量。它们的性能非常优越、非常容易加工，塑料现在可以耐温到300度，人类是离不开塑料的，也离不开合成橡胶、合成纤维。中国合成纤维的产量占世界的60%，我们可以给世界上每个人做四套衣服，大量地出口纺织品。我们没有天然橡胶，但是我们的合成橡胶是不可替代的资源。
; ~* _! h6 M! U

当然，塑料现在有问题，不是塑料本身的问题，是我们使用塑料的问题，我们不负责任地丢弃。假如通过循环经济，完全可以把废塑料变成新的塑料，或者可降解塑料，也可以拿废塑料炼油。塑料的循环使用的方法现在已经成功，所以塑料问题是人类不当地使用、随意丢弃，是我们人的问题，我们要解决。
" g# c# e) s' X
( k9 G  ~2 u. c4 _( M1 e" x

0 H" {3 C1 ?- f% l# m; ~