缓解气候变化需要碳中和技术

明廷臻 熊寒冰

①4月11日在海南省海口举办的第三届消博会上，绿色可持续理念，低碳可降解的产品，成为各类消费精品生产企业的共同追求。

②近年来，极端气候事件频发引起人们高度关注。全球气候系统变化的原因可分为自然因子和人为因子两大类，前者包括太阳活动变化，气候系统内部变率等，后者包括人类使用化石燃料以及毁林引起的大气温室气体浓度增加、大气中气溶胶浓度变化等。

③全球系统中的碳库主要有4个，分别为大气碳库，海洋碳库、陆地生态系统碳库和岩石图碳库。大气碳库是4个碳库中最小的，约700Gt （1Gt=10亿吨），与人类生活息息相关，最先引起关注。

④工业革命以来，各国大量开采和使用岩石圈中以石油，煤、天然气等形式存在的化石燃料，最终产生大量二氧化碳、甲烷等温室气体，停留在大气圈中。大气中的温室气体可以吸收地面向上的长波辐射，导致全球温度升高，形成温室效应。温室效应会造成冰川融化、海平面上升、气候带北移等生态问题，也会导致森林火灾，干旱、龙卷风等气候异常。

⑤在国家政策号召下，各行各业实施减碳策略。目前减少温室气体的手段主要分为源头控制，过程控制和末端控制。

⑥源头控制是指开发新能源以摆脱对化石能源的依赖，主要包括太阳能、风能，地热能、潮汐能、核能等。数据显示，2021年，中国核电集团全年发电量为1826.37亿千瓦时，同比增长18.61%，创历史新高。其中采用核能形式的发电量为1731.23亿千瓦时，同比增长16.71%； 非核清洁能源的发电量为95.14亿千瓦时，同比增长68.69%。

⑦过程控制是指在温室气体排放源处设置相应技术来减排。在火力发电厂，可以利用碳捕获与封存技术来实施对二氧化碳的捕集，并封存地下或海底，使大气中的碳重新回归岩石图，主要采用电化学捕获、液体吸收法和物理吸附法等。世界上最大的碳捕获与封存技术工厂位于冰岛，每年可储存4000吨二氧化碳，相当于把790辆汽车的年碳排放量封入地下。目前，碳捕获与封存技术的成本和一些技术难关依旧限制了其规模化发展。

⑧源头控制和过程控制均是在减少向大气中直接排放二氧化碳，但无法处理那些分散的碳排放源和当前大气中现有的二氧化碳，因此需要一些末端技术来实现深层次的脱碳，常见的末端技术是生物质能的碳捕集与封存。该技术被认为是可行性最高的负碳技术，通过农作物或植物的生长来吸收大气中的二氧化碳。但是利用该技术需要大量的土地，这可能会引起粮食，淡水危机。还有一些其他技术，包括陆地增强风化，海洋碱化，均是提升生态系统能力来去除火气中的碳。直接空气捕获与封存技术，是指通过大型风扇提供稳定的大气流动，并结合化学工艺直接将空气中的二氧化碳进行捕获。该技术在一定程度上减轻了土地和水源的负担，但捕获一吨二氧化碳的成本约为600美元，成本是阻碍其发展的重要原因。

⑨根据联合国环境署声明，去除大气中温室潜能值更高的甲烷，是在短时间内解决气候变化的另一有效途径。国外学者布伦奈斯将经过铜处理的沸石颗粒加热至 可以百分百去除大气甲烷，这为未来使用热催化技术来对抗气候变化提供了基础。光催化技术是利用在紫外光的激发下，光催化剂内形成电子——空穴对，产生具有较强的还原性羧基活性基团，氧化大气甲烷。目前出现了一种太阳能热气流发电系统与光催化相结合的新系统，可实现超稀薄大气甲烷的大规模、零能耗捕集与高效降解，被最新出版的联合国政府间气候变化委员会年度报告认为是新兴负排放技术。

（选自2023年4月 25 日科普时报） ，有删改）

    材料一：中国人对龙的想象和崇拜，在新石器时代就已经存在，河南濮阳西水坡址发现了6500多年前用蚌壳摆成的龙形，内蒙古赤峰红山文化址出土了5000多年前的C形玉龙……

    就出土的铸造、绘画、雕刻文物来看，龙的形象在漫长的历史发展过程中不断半富，日渐丰满、据宋代罗昆的尔雅具》，龙形有九似：“角似鹿，失似驼，眼似兔，项似蛇，腹似蜃，鳞似鱼，爪似鹰，掌似虎，耳似牛，"此时的龙已然成了自然界动物的"集火成者”，与此相应，记录龙的文字形体同样源远流长。

    中国现存最早的成体系的文字甲骨文中，已经有了“龙"字。而从文字的书写形态来看，“龙"的字形经历了由简繁，又由繁入简的过程。书写过程中产生的异体真可谓变化多端、千姿百态。

    在中国人的认识中，龙具有奇异色彩，中国人崇拜龙，崇拜的是它呼风唤而的超凡能力、升腾向上的出类拔萃、能屈能伸的应时变化，在中国人的精神世界里，龙是长城，守护着国泰民安：龙是长江、黄河，滋养着物阜民丰。二月二"龙抬头”，寄窝着风调雨顺、纳祥转运的美好祈盼：五月五“赛龙舟"，彰显出同舟共济、奋勇争先的昂扬风貌。

(选白《人民日报·海外版》2024年2月5日，有删改)

材料二：龙的形象早已深入人心，由此也衍生出丰富多彩的龙文化，仅见于文学作品中的龙，就不胜枚举。如《三国演义》“曾操煮酒论英雄关公城斩车胄”一回中，曾操所述的那个"龙”：“龙能大能小，能升能隐：大则兴云吐雾，小则隐介藏形；升则飞腾于宇宙之间，隐则潜伏于波涛之内、方今春深，龙乘时变化，犹人得志而纵横四海。"吉掷地有声，一口气诵读下来，又何其壮战！

       在日常生活中，冠以“龙”之名的事物亦比比皆是。地名如龙山、龙潭、龙城，物什也是不胜枚举，茶叶有“龙井”，香料有“龙涎”，宝剑有“龙泉”，水果有“龙眼”，鲤鱼有“龙鲤”，菊花有“龙脑菊”，水车有“龙尾车”，台有“龙尾砚”，馄饨有"龙抄手”，等等。

       民俗中也不乏龙的影子，诸如龙舞、龙舟、龙节及与龙相关的其他习俗活动。龙舞，是民间传统舞蹈的一种。它的起源应该与古人祀神、娱神有关。汉代已有舞龙祈雨之俗。汉代大儒董仲舒在《春秋繁露》中就有相关的记载，说当时春舞青龙，夏舞赤龙和黄龙，秋舞白龙，冬舞黑龙。汉代石刻中也有舞龙的形象。至宋代，舞龙已成娱乐之戏，如宋人吴自牧(梦粱录)记载：“以草缚成龙，用青幕遮草上，密置灯烛万益，望之蜿蜒，如双龙飞走之状。”

 (选自《百科知识》2024年第1期，有删改)

    材料三：湖口草龙起源于隋唐之际，盛行于明清时期、湖口草龙以竹木做骨架，以稻草做龙身，采用编、、织等复杂技巧制成，这样编出来的草龙，做工精细，形态惟妙惟肖。

       湖口草龙编制技艺复杂。精致的湖口草龙，有严格的用草数量要求：龙头用草7600余根，龙身余节620根，1780片龙鳞平均每片用草9根。而制作时更是需要付出一定心力...

       2008年，湖口草龙成功入选第二批国家级非物质文化遗产名录。而它的传承者们正探索创作草龙壁画、草龙精巧摆件等文创产品，以将这项技艺发扬光大。“龙的形象蕴含中华民族的人生观、世界观、宇宙观等，已成为中华传统文化中独特的风景。近年来，龙更是凭借亲切的形象和丰富的内涵，备受全世界人民的青睐。因此我们有信心，也有决心传承好它。”

 (选自《人民日报》2024年2月14日，有改)

神奇的色彩世界

    ①我们生活的这个世界是由赤橙黄绿青蓝紫等各种颜色来点染的，它们不仅带给我们五彩缤纷的视觉享受，而且还带给我们很多科学意义上的启迪和帮助。

    ②色彩所具有的令人惊讶的特性之一是：它有“重量”。你不妨做一下这样的试验：将同样重量的两份东西分装于红、白两只盒子，再用手掂量掂量，你一定会觉得用红盒子装的更重一些。最先发现色彩有“重量”的，是戴尔教授。他经过多种复杂的试验后得出结论——各种颜色在人的大脑中都代表一定的“重量”。他还将颜色按“重量”从大到小排列成如下顺序：红、蓝、绿、橙、黄、白。

    ③你听过用色彩谱写的曲子吗？如今，这种神奇的作曲法已经出现。正在从事这项研究的是日本作曲家神山纯一，他认为：“色彩也好，音乐也罢，都是通过眼和耳感觉到的波，一是光波，一是声波。既然都是波，就应该有置换的可能。”神山纯一成功地将色彩按波长的一定规则改写成五线谱，并用乐器来演奏这种由色彩波长谱写成的旋律。据说，现在已经出版了用色彩谱曲的激光唱片。

    ④人们时常利用色彩来丰富生活、愉悦身心。例如，现在以适合自己的心境为标准挑选室内色彩的人越来越多了。色彩学家认为这种做法是有科学依据的，因为来自色彩的物理光刺激会对人产生直接的生理影响和心理效应。色彩学家通过实验发现：人的大脑对红色的反应是兴奋，对蓝色的反应是沉静。实验还表明：波长长的红、橙、黄等颜色，能让人有暖和感；波长短的绿、蓝、紫等颜色，会使人产生寒冷的感觉；而米黄、银灰等中性颜色，则较为平和。此外，颜色的搭配也会对人的心理产生影响，长期处在色彩单一的空间，会让人感觉疲乏沉闷；若所处的空间色彩杂乱刺目，则会让人心神不宁；只有在色彩搭配和谐的空间里，人们才会感觉舒适自在。

    ⑤人们也尝试着用色彩来治病。不同的颜色可使人或松弛、或紧张，医生们据此制定了色彩疗法。例如，利用绿色治疗哮喘，利用橙黄色治疗风湿病……特殊的灯具将带有颜色的光束通过激光器射入人体的不同部位，持续5到25分钟，即可收到显著的疗效。

    ⑥色彩世界奥秘无穷，我们在充分感受色彩魅力的同时，也可以主动去改变色彩，从而让环境更加美丽迷人，让身心更加健康愉悦。