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庄宁:追求低碳跟低污染的能源供应

http://www.sina.com.cn  2010年04月27日 09:49  新浪财经
庄宁:追求低碳跟低污染的能源供应
共感荧光科技有限公司行政总裁庄宁(资料图片)

  新浪财经讯 “2010中国低碳经济论坛”于2010年4月10-11日,在北京钓鱼台国宾馆隆重召开。上图为共感荧光科技有限公司行政总裁庄宁。

  庄宁:各位早上好!

  我们是一个香港的公司,在香港的科学园在做研发和生产的工作。我们公司叫做共感荧光科技,我们今天用荧光和纳米的角度,看一下荧光的应用跟能源的关系。

  自从工业革命以来,人类利用自然能源与科技的能力在进步。但是在追求经济成长的同时,人类与大自然之间的关系却从相互依赖的关系,变成了我们利用自然,进而是破坏了自然,自己也反过来去伤害人类。在日益恶化的生态环境当中,人类开始觉醒到,我们必须要留一个好的、健康的环境给我们的下一代。所以,可持续发展的科技,跟可持续发展的能源社会的形态成为我国当前的要务。

  我们所面对的世界挑战是四大项,主要是在全球能源上面的危机,因为虽然石油顶峰论这个模拟的计算可能不是很准,但是我们大家都知道,石油有一天将会用尽的。

  第二个是全球的暖化和气候的变化,温室效应加上水平面的上升,经济的增长,特别是金砖四国,特别是巴西、印度、俄罗斯的经济的增长,里面包括了30多亿的人口,在这个过程当中,在经济增长的同时,我们粮食的需求也是会越来越多,而且越来越高。在这个情况之下,在生态1、2年不平衡的情况下,粮食的危机是随时可以出现的。

  另外,在臭氧层上面,我们知道在南极都已经漏了一个洞了,而且这个洞也是慢慢正在放大,这也是我们当前所面对的地球的危机。但是我们今天在讲低碳论坛的时候,其实我们在说的是我们在保持经济成长的过程当中,我们怎么样把资源的消耗可以降低,同时我们可以保护我们的环境。其实,这三个概念都是互相抵触的,一个成长的话,另外一个就会削弱。

  那么,在可持续政策上面的基本原则,我们必须有高效率、高价值、低依赖、低排放。第一是我们要提高能源的使用率,第二个是增加能源利用的附加值,第三是我们要降低对于进口能源的依赖度,这是跟国家的安全有很大的关系,第四是我们追求低碳跟低污染的能源供应。

  在这个过程当中,我们公司可以为这个世界做什么事情。我们公司是一家光化学的公司,是半导体的纳米技术。在2005年的时候,我们通过政府的资助进入了香港的科学园。我们主要是研发荧光的应用,从纳米到微藻的大小,这是比纳米还小的。

  荧光体是什么呢?你看到下面黑色的电子图的照片,就是我们所开发的荧光体。这些蓝光打到荧光体上面会激发出黄光出来,蓝光加上黄光就变成了白光,所以所有的LED的发光体都必须有这个荧光体才可以打出图来。激发是在电子带里面会回去它的母体,因为它是一个半导体,电子带不会离开母体的,这个时候会掉下来,然后会释放出黄光。这些高温炉,就是我们做荧光粉的机器。

  在我们研发的过程当中,我们看研发的结构,在高温烧结、能带、荧光体、光至光荧光体的过程当中,我们右边有一个我们做LED的荧光粉,但是在这边我们可以看到,在荧光粉上面我们在做生质、原油和量子粉的使用。

  这次使用的是我们最新的科技,就是量子点,这在全球来讲能生产的公司不是很多,现在暂时在5家左右。量子点的特性是特别小,因为是一个原子的结构。但是,可以溶于容器当中,化学分子是相当稳定。我们可以看到它可以做一些显示器、生物的标签、光电的照明、光子电脑,再加上一些太阳能的发电板,这都是跟我们有关系。

  这个上面就是量子点,我们看到这是一个透明的物质,但是它经过了紫外线的蓝光的照射,就会变成红光。其实在这个过程当中,不同大小的量子点,它所吸收同样波长的情况之下,它放出来的光线都不一样。

  在这个过程当中,我们就把量子点应用在微藻的身上。它是一个很小的生物体,它的品种可以多达320500多种,它生长的循环是非常快,包括从20分钟到7天之内,它的数量可以增长1倍。它的油产量相对于其他的能源作物来讲,是高达30倍。下面的谷类是第一代,上面的两个是第二代,微藻是生物能源第三代的品种。

  我们要解决刚才我们所讲的那四个大问题,我们的看法是其实用一个微藻的光合作用就可以把这个问题解决。简单的光合作用我相信大家都会知道,它吸收二氧化碳,需要一些水,经过阳光就可以有一个有机化学物,比如说碳水化合物,或者是生质能源,然后再释放氧气。在这个简单的公式上面,我们已经可以看到,二氧化碳可以依靠微藻快速生长的方式把它吸收,而且做出来是一个生质能源,或者是一个碳水化合物,很多微藻的能源是用咸水就可以了。

  这种用法在其他的国家已经开发了一段时间,主要是第一代的时候是用开放式的,就是用一个水塘的方式来长这些水藻。把它放在一个管子里面,让太阳晒让它生长,但是这两个方法不稳定,而且光晒也不稳定。两个过程当中,都有它自己自身的问题。这个微藻用在生物能源上面其实已经很早了,世界上面内燃机的发明人叫做Diesel,它在19世纪发明内燃机的时候,已经是用生质油做试验,所以现在所有的柴油车都可以把这个生质油直接放进去就可以走动。

  美国在第一次的能源危机的时候,在1970年的时候,已经做这个开发的研究,他们总共已经在当时做了16年。在研究微藻怎么成长,怎么把这个油脂拿出来生产柴油。但是,在整个的过程当中,你会发现它们就停下来了,因为在90年代的时候是油价是相当低的,生质能源是没有办法跟当时15美元/桶的石化油做竞争。而且,在整个的过程当中,没有办法降低成本,做出一个产业化的效果。生质油的成本大概是80美元到200美元一桶。

  但奇怪的是,我们发现在最近的1、2年,外国很多的大公司,都参与了生物原油的投资,这都是一些大公司,包括了BP、Shell,包括了一些国家的银行都有参与。像BP和Exxon这两个大的石油生产的公司,去年已经投了6亿的美金,比尔·盖茨大约在2008年投了10亿美元在研发微藻事物原油上面。这是他离开微软之后去做的,他和巴菲特都是能看到前景才去做,所以他们做这些事情,肯定是看到了很大的前景。现在暂时来讲,没有一个国家或者是一个公司在开发上面是有领导地位的,在我们中国来讲,这是一个很好的机会,去把这次科研和原油上面,我们可以做一个领先的地位。

  既然在市场化有那么多问题的情况之下,生质能源为什么还有那么多去投入?主要是在低碳和排放上面有很多的优势。

  第一,它二氧化碳的排放量减少了78%,未经燃烧的物质,它减少了67%。减少一氧化碳是48%、二氧化硫是100%、微粒状的物体是减少了47%、致癌的一些物质是90%。所以,你看到这些东西,都是影响我们地球的气温,有的是影响我们的臭氧层,有的是引起我们生活上面的烟雾,有的是有毒的气体,有的是引发酸雨,有的是引发我们呼吸道的疾病,还有很多是我们致癌的物质。

  生质能源的能量平衡比是石化的3倍,就是你需要输入2个单位的能源,才能够拿到1个单位的石化能源。但是,生质能源是你输入1个能量单位,就可以储存3个能量单位在里面。它是低社会成本,减少环境污染和减少人类健康的危害性,这些的生质能源,也可以直接跟石化能源混合来使用。B5是5%是生质能源,B20是20%是生质能源,B100就是100%。在这个过程当中,其实我们在香港已经知道有很多的公司在上一年已经用B20来做,这个效果还是很不错的。其实我们有一些加油站和石油,这些都可以用生质能源,而且可以循环使用,这些能源并没有浪费。

  根据美国的能源部估计,每年燃油能源市场市值为100万亿,每年增长约5%。在碳补偿上面,刚才我们看到了这个过程当中可以吸收碳,以欧元来讲,昨天的价格是13元一吨。

  这都是很好的前景,我们在这个过程当中有什么技术可以提供?这是太阳的一个光谱,太阳的光谱是可见光在中间,一在这个过程当中我们在下面可以看得到,我们把紫外光线和红外光线可以转换到可见光里面,被浪费的太阳能可以拿回来再用。这是我们用的方式,就是涂在一个玻璃上面,这在上海世博会的零碳馆做展出。为了减低这个,我们可以跟火电厂做合作,因为火电厂有很多的二氧化碳的排放,我们可以放在封闭式的温室系统里面,把浪费的二氧化碳重新固态,加上浪费的热量,就可以把整个的温室去有一个恒温的作用。再加上太阳,我们所用的技术都是免费的,你可以看到二氧化碳是循环在用,热量也是循环在用,阳光也是循环在用,水用咸水就可以了。

  我们国家大概有1000家大大小小的火力发电厂,这些火力发电厂都可以用来做微藻的营养源。

  后石油时代来讲,石油的资源已经不可以回来了,那么微藻的生质能源,它可以固化二氧化碳,也可以释放更多的氧气,去补臭氧层,也可以减少烧煤和石化所产生的空气所引起的健康的问题。因此,我们可以留一个更好的生存环境给我们的下一代。

  我们公司商业的模式,我们是荧光粉的研发,在这个过程当中,我们是有一个基础的研究,申请专利,然后是生产。在应用上面,我们可以在其他的范围做量产的工作。

  在生物原油上面,因为大国在专利上面大家都在做专利的申请,这部分很多人投钱下做研究的工作。我想讲的是,这是一个LED产业荧光粉互相授权的情况,这个荧光粉他们申请的时候,大概是90年代申请的,现在他们为了防止其他的国家在这个方面更多的研究,他们就互相地授权,引起了专业授权王很大的情况。我们国家想在这个过程当中有领先的地位,在微藻的研究上面是刻不容缓的。

  其实我们公司除了香港政府之外,也得到了可持续科技研策基金会很大的帮助,作为一个非盈利的团体,它是共同推动及实现有潜力的科研公司成长。我也是其中的一个人员,他们财政报告由政府认可的会计师公布,给所有的会员看,认可有潜力的科研公司的核心成员,可以成为为人的执行董事。我们感谢这家公司在金钱、技术等很多方面的帮助。

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