李晓佳 本报记者阎红 2007-06-13

来源：大连日报

别看瓶子小，里面装的可是高科技的大学问。

看，这些玩具都是用燃料电池驱动的。本报记者钟启钢摄

每年两天的公众开放日，大连化物所向普通人开放，除此之外，这个科学研究的重地笼罩着一丝神秘。而昨天上午9时，化物所专门朝本报读者参观团敞开了大门：在2007全国节能周宣传步入高潮的时候，本报读者报名参加“节能宣传周里请读者看新能源”活动，亲身走进实验室，近距离接触新能源。 大约50年后，人类目前广泛使用的传统能源煤、石油和天然气将面临严重短缺，到那时，汽车还能不能在马路上奔跑，飞机还能不能在天空飞翔，冬天是否有暖气，夏天是否有空调，假如没有了能源，我们该如何生活？ 是可怕的预言，还是真实的未来？面对能源危机，我们该怎么办？新能源的研究开发指出了未来的能源利用方向。目前一些新能源技术还处于实验室研究阶段，本报读者有幸提前感受新能源带来的新生活。 第一站 生物质高效转化课题组 1公斤秸秆变为100克生物柴油 在化物所正门集合后，一辆面包车把读者送到了生物技术楼，第一站要参观的是看秸秆如何变成生物柴油。 路上，80岁的老读者王政顺发出感慨：我活了这么大岁数，只知道秸秆可以烧火做饭当饲料，根本没法想象它还能变成生物柴油，还能驱动汽车跑。在强烈的好奇心驱使下，老人一大早从中山区的家里出发，赶到化物所希望看个究竟。 当读者们走进实验室以后，赵宗保研究员开始讲解这个奇妙的转化过程是怎样实现的。 赵宗保拿起一个玻璃瓶，里面装着粉碎的秸秆颗粒。“农作物秸秆基本成分是木质纤维素，首先要将它水解为碳水化合物，然后放进产油微生物。就像人吃食物一样，产油微生物吃碳水化合物后长胖了，细胞内大部分空间被油脂占据，这些代谢转化形成的油脂经进一步提炼，就成了生物柴油。” 说完，赵宗保又拿起一个玻璃瓶，里边装着淡黄色的液体。“这就是生物柴油，大家可以闻一下味道。”读者们一下子聚拢过来，依次端起瓶子嗅着，“挺香的。”“我觉得有一股子猪油的味道。” 国务院6月7日召开可再生能源会议，透露中国将停止再建的粮食乙醇燃料项目，因为以玉米为原料的粮食乙醇存在与人争粮问题。而作物秸秆属于农业有机剩余物，原料丰富，成本低廉。赵宗保介绍说，我国作物秸秆每年达7亿吨，如果用生物转化法生产生物柴油，那将变废为宝，造福生态环境，对我国能源供应具有战略意义。 本报读者可不光是看个热闹，其中不乏“卧虎藏龙”之辈，提出了一些让博导称赞的问题：“这么好的技术，为什么还没有产业化应用呢？”赵宗保回答说，一个原因是从秸秆到碳水化合物的水解过程效率还不高；另外，秸秆水解液是复杂的碳水化合物，其中一些物质会抑制产油微生物生长。目前工厂化独立运作还不现实，但预计5到10年后可以实现综合利用。 有读者提问：“秸秆变生物柴油的转化效率是多少？”“现在能做到10％。也就是说，一公斤秸秆大约可以转化成100克生物柴油。” 大连海事大学航海技术专业大一学生李银听了介绍挺高兴，“赵老师说如果用这种生物柴油作航海燃油，由于它是可降解的，就不必担心油污泄漏污染海水了。” 第二站 催化基础国家重点 实验室光催化课题组 100毫瓦太阳 能变成两毫瓦氢能

说起太阳能利用，大家马上联想到太阳能热水器。同大连化物所光催化课题组从事的“太阳能光催化制氢”研究相比，热水器可是“小儿科”。这个课题组所要解决的问题非常重要——把取之不尽的太阳能经催化制造出氢能。 29岁的任通博士在李灿院士的带领下，正从事这项研究。昨天，他给本报读者进行科普介绍。 他指着一张图表说，这是世界氢的产量及比例图，从中可以看出，目前人类制取氢的主要途径仍然是以煤炭、石油、天然气等化石资源为基础的碳氢化合物水蒸气催化重整反应，由可再生能源制取的氢不到5％。显然，由化石资源制氢是不能长久发展的路线，需要大力开发可再生能源制氢的途径。太阳能是一种“取之不尽、用之不竭”的能源，我国太阳能资源十分丰富，每年陆地接受的太阳辐射能相当于2.4千亿吨标准煤的能量，是我国年消耗能源的2000倍。利用太阳能光催化分解水制氢，氢作为能源供给燃料电池最后又生成水，整个过程是一个绿色循环。因此若能高效低成本地利用太阳能光催化制氢，则可永久性地解决人类能源供给问题，意义十分重大，将在后化石能源时代在国家能源结构中占有重要比例。 实验室里一排排仪器正在运转，任通博士告诉大家，课题组专注于研制在可见光范围内具有较高活性、稳定、低成本的分解水光催化剂。“已报道的光催化分解水制氢的实验室太阳能—氢能转化效率可达到2％左右，就是说100毫瓦太阳能可以转化成两毫瓦氢能。若太阳能—氢能转化效率能达到10％以上，估计将具有较大的工业化应用前景。”任通说。 10％意味着什么呢？任通进一步解释道：“日本专家发表文章称，如果转化效率达到10％，那么在一个中等城市，如果朝足球场大小的水池里扔进光催化剂，就能够满足整个城市的能源需求。” 如此诱人的前景，让读者们心驰神往。辽宁师范大学退休教师董绍福从上世纪70年代开始痴迷于太阳能研究，如今虽年迈，但兴趣不减当年，看到年轻的任通博士侃侃而谈，不禁异常欣喜。“小伙子好好干，科技创新要靠你们年轻人啊。” 第三站 燃料电池工程中心 电池 吃 氢变 身清洁能源 刚一走进燃料电池工程中心，就能看到门口摆放着两台燃料电池组，“制造于上个世纪70年代”的标签，无声地诉说着大连化物所在燃料电池领域默默耕耘了30多年。中国第一台千瓦级熔融碳酸盐燃料电池、第一台千瓦级质子交换膜燃料电池、第一辆燃料电池驱动的中巴车都诞生在这里。 侯明博士应邀作介绍。她说，燃料电池作为一种电化学反应装置，能够将储存在燃料与氧化剂中的能量，不通过燃烧直接转化为电能。它有三大突出优点：一是能量转换效率高，能达到50％以上，而汽油内燃机效率只有20％左右。其二，环境好，工作温度低，噪声低，排出来的是水，真正实现了零排放。其三，可以实现可持续发展。氢不但可以从石油等化石能源中来，还可以从风能、太阳能、电解水得来。 东北财经大学经济学老师刘丽丽听得津津有味。“我现在开了一门资源环境经济学课程，作为老师，我必须掌握新能源研发情况。这样才可以给学生更好的指导。”刘丽丽边说边在笔记本上记着。 大连保税区高佳化工的工程师郭启龙受厂长的指派，前来化物所参观。“我厂是高耗能企业，今天主要想看看有没有适合的节能技术。另外，我厂生产过程中产生大量氢气，想看看氢的回收利用有没有好办法。”侯明博士回应说，氢的回收正在研究，欢迎企业参与合作。 侯明博士带领大家来到三楼实验室，只见一台由燃料电池驱动的玩具火车正撒欢儿跑着。侯明说，燃料电池技术已发展到可以实用阶段，然而其工业化过程尚未成熟，还需作进一步努力以降低这种技术的成本、提高寿命。以燃料电池轿车为例，时速可以达到140 180公里／小时，但由于车辆工况下关键材料的衰减，寿命只有3000小时，若想实现实用化最低要达到5000小时。其次，成本目前还很高。另外，氢源问题需要解决，将来加氢站应当像加油站一样方便。 两个小时的参观不知不觉就过去了，本报读者意犹未尽。在科学家坚持不懈的努力下，新能源带来的新生活，终有一日会出现在人们面前。