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。
, `1 b: [* ~, c8 X* q- C) {
3 P3 u6 E* K& {3 Q

+ q. Y1 y) N( ~  y* m
  K* p' G3 H3 Z6 A( w/ \- v


+ @, h# }  |! f' p' P观众问


) G% u, F% B; w. a( ]' R为什么超导体要求温度这么低？



罗会仟答

# _: X8 u# q3 a( t+ ]
. e  [8 g( ^6 D6 I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。
' p9 h0 u! N& }
, F/ b* c2 p0 L% C7 u& l
5 H" R5 W' ?; X0 ^; o$ S. a
  p' Y. K! k+ P& w

热，其实就是原子有振动 | Pixabay

8 V6 z3 M- z5 b6 ]- M% `. D7 w

9 t1 E# \$ U3 V- g! J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。
' W" b+ ]2 I4 N: ^4 o# |
8 r4 o  b- a: g5 j/ v( u
0 v4 e( ^* v- Q# i1 t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& G0 R3 V4 h" c' U; j
: |( |* Y" ?  K! j9 H, J

6 @5 R, ?4 Q; A( j1 i9 ^! _


9 c( _4 L$ K  E& y8 g" j1 _
! b* [1 Y; V( A, t0 Y7 j观众问
& A' T  e  t2 }" p5 V$ P
5 {; K5 }# d3 K2 J, K1 [
" Y3 }; ~& Z. N0 ~+ ]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？

$ L' v' l4 m3 W5 D% z
1 F3 @% C2 F+ t刘德华答
( p( @$ U* Z# L+ f+ z# ?  Z/ R

5 u4 }$ ~" z) `1 k! x. u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。


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。



( J2 o/ M5 y1 f8 i- B+ w" V

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

) h% H( j. O3 F% }, a

" s! V% ?  d* |6 S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。


0 u  t* |" }( L5 K- h$ A' u. B2012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。
# g2 k5 \" A. W/ H; V- M

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。

( i7 A* @9 H, t& b
. G  o- L* b- f! o( b5 Y( V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。




& m& [2 b. o% ]( m

! }5 B$ W5 u5 t7 G' R& x$ Y
1 }. g" @, Z* \( v& }观众问


( _9 E$ n. m' @, Z4 [/ i! X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
% |$ J7 p* l2 b  B( Q
% j7 @) a/ a, S' ^! J) ?, a; ]
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。
+ `  s8 e# i; ~! }


6 e, U' Y) a: J' L

刷牙的牙刷就是塑料的 | Pixabay

1 _' R0 I: D: r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。
* q( `) y6 n- ~# D
" k! w! p9 L9 d: l8 l+ {. b9 Y( q
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。
& p3 p* T* r6 p& A- B9 V! O