http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 15:48:54 來源:中國自動化學會專家谘詢工作委員會
每(mei)個(ge)行(xing)業(ye)都(dou)有(you)主(zhu)流(liu)的(de)技(ji)術(shu)方(fang)向(xiang)及(ji)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),但(dan)是(shi)並(bing)不(bu)意(yi)味(wei)著(zhe)其(qi)永(yong)遠(yuan)可(ke)行(xing),當(dang)出(chu)現(xian)各(ge)種(zhong)瓶(ping)頸(jing)和(he)阻(zu)礙(ai)時(shi),人(ren)們(men)則(ze)會(hui)轉(zhuan)換(huan)思(si)路(lu),另(ling)辟(pi)蹊(qi)徑(jing),特(te)別(bie)是(shi)來(lai)自(zi)全(quan)球(qiu)環(huan)境(jing)的(de)壓(ya)力(li)和(he)資(zi)源(yuan)的(de)日(ri)益(yi)緊(jin)張(zhang),各(ge)國(guo)科(ke)學(xue)家(jia)在(zai)不(bu)斷(duan)尋(xun)求(qiu)各(ge)種(zhong)替(ti)代(dai)技(ji)術(shu),追(zhui)求(qiu)可(ke)持(chi)續(xu)的(de)生(sheng)產(chan)方(fang)式(shi),以(yi)降(jiang)低(di)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)的(de)排(pai)放(fang)。由此,給世界帶來新一輪的革新與顛覆。
“替代”的曲折之途
相對業內傳統而主流的技術而言,替代技術畢竟屬於新生事物,帶著些許新銳、青澀,甚至是風險,隻有經受住實際應用及市場的檢驗和滌蕩,假以時日方可“修成正果”,有望名符其實地成為“龍頭老大”。
例如,在尋找取代氟利昂替代技術的過程中,就一波三折。
根據《蒙特利爾協議》的規定,全球將在2030年全麵禁止對氟利昂的氯氟烴(CFC)類物質的使用,尋找氟利昂替代工質,已成為製冷行業最迫切的任務。而人工合成製冷劑新型冷媒R410-A,雖然對臭氧層沒有明顯破壞作用,但其引發的溫室效應與氟利昂不相上下。
這時,含氫氯氟烴(HCFC)受到青睞。但科研人員發現,其雖比CFCduichouyangcengdepohuailiyaoxiao,danyiranyoujiaoqiangdepohuainengli,tebieshiqizaiyixiefazhanzhongguojiachanliangjudahuidailaigengdadebuliangxiaoying。ciwai,tadewenshiqitixiaoyingbiCFC更甚,其全球變暖潛能值(GWP值)是CFC的兩三倍。
於是,一波剛平,一波又起。1992年11月,《蒙特利爾議定書》第4次締約方會議把HCFC列入黑名單。各國將從1996年起凍結含氫氯氟烴的生產量,到2030年完全禁用。1997年,發達國家決定,全麵禁用含氫氯氟烴的時間從2030年提前至2020年,發展中國家則需要在2040年之前全麵禁用。
全球新一輪淘汰消耗臭氧層物質的運動再次掀起。1991年,美國聯信公司(現為霍尼韋爾公司)研製出一種對臭氧層沒有任何破壞作用的氫氟烴(HFC)混合製冷劑R410-A。該公司於1996年因此獲得美國環境保護署授予的“大氣臭氧層保護獎”。
不過,新麻煩接踵而至。研究者發現,HFC對臭氧層非常友好,溫室效應卻十分強烈。歐盟在2006年規定,包括HFC在內的氟氣體的生產、使用和進出口將受到嚴格控製。
這時,人們將目光投向另一種既不破壞臭氧層、溫室效應又比較低的替代品——以R600-Aweidaibiaodetanqinghuahewu。zhezhongtidaiwuyibeiyongyubingxiangzhileng,dantabingbushiheshuliangpangdadejiayongkongtiaoxingye。qiyuanyinzaiyubingxiangzhilengliangxiao,meitaibingxiangpingjunzhixuyong50克碳氫化合物,而每台空調設備平均需要1公斤左右的碳氫化合物。特別是,普通分體式空調有一半安裝在室外,碳氫化合物在長期日照之下可能爆炸。
於是,目前國際上致力於開發適合分體空調的以碳氫製冷劑R290(丙烷)為冷媒的製冷新技術。去年7月,傳來好消息。由中德合作的全球首例以“丙烷”zuoweilengmeiqudaifuliangdefentishikongtiaoshifanshengchanxianshunlitongguozhuanjiazuyanshou,zheyiweizheweiquanshijiexinxinglengmeijishuluxiandexuanzekaipileyitiaoxindechulu,duituidongxinxinghuanbaozhilengjiyingyongjishudefazhanjuyouzhongdayiyi。suizhegaijishudejinyibutuiguangshiyong,quanqiumeiniankejianshaowenshiqitipaifang1億噸。
然而,此項新的替代技術是否為既製冷又環保的權宜之策,不知哪天會再被取而代之呢?相信時間會作出應答。
“替代”技術的勃勃生機
盡jin管guan道dao路lu是shi曲qu折zhe的de,但dan為wei了le人ren類lei未wei來lai的de可ke持chi續xu生sheng存cun和he發fa展zhan,科ke研yan人ren員yuan仍reng樂le此ci不bu疲pi,有you了le新xin的de想xiang法fa即ji會hui積ji極ji嚐chang試shi,期qi盼pan發fa現xian一yi個ge新xin的de大da陸lu或huo是shi一yi片pian海hai闊kuo天tian空kong。正zheng如ru沃wo爾er特te•迪斯尼所言:“隻要敢於夢想,你就一定可以做到。”
從農業廢棄物中發現動力與從甘蔗中找到橡膠元素,即是兩個給人們帶來驚喜的成功案例。
當(dang)全(quan)球(qiu)的(de)石(shi)油(you)和(he)天(tian)然(ran)氣(qi)儲(chu)量(liang)迅(xun)速(su)減(jian)少(shao),有(you)人(ren)試(shi)圖(tu)用(yong)糧(liang)食(shi)作(zuo)物(wu)穀(gu)物(wu)生(sheng)產(chan)生(sheng)物(wu)燃(ran)料(liao)乙(yi)醇(chun)而(er)導(dao)致(zhi)食(shi)品(pin)價(jia)格(ge)上(shang)漲(zhang),加(jia)劇(ju)了(le)全(quan)球(qiu)貧(pin)困(kun)程(cheng)度(du),顯(xian)然(ran)這(zhe)不(bu)是(shi)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti)的(de)方(fang)向(xiang)。這(zhe)時(shi),芬(fen)蘭(lan)科(ke)伯(bo)利(li)生(sheng)物(wu)技(ji)術(shu)有(you)限(xian)公(gong)司(si)把(ba)目(mu)光(guang)投(tou)向(xiang)了(le)非(fei)糧(liang)又(you)非(fei)木(mu)的(de)農(nong)業(ye)廢(fei)棄(qi)物(wu),如(ru)稻(dao)草(cao)、秸稈、蔗渣、竹子、蘆葦等。
在糧食等農作物種植生產加工過程中,全球產生約50億噸農業剩餘物,其中大部分被焚燒或丟棄在田野中,相當於造紙木材用量的10倍bei。而er這zhe些xie非fei木mu非fei糧liang農nong業ye剩sheng餘yu物wu可ke以yi作zuo為wei生sheng產chan造zao紙zhi紙zhi漿jiang和he生sheng物wu燃ran料liao乙yi醇chun的de原yuan料liao,其qi巨ju大da的de年nian產chan量liang和he可ke持chi續xu利li用yong性xing決jue定ding了le其qi具ju有you巨ju大da的de利li用yong空kong間jian和he發fa展zhan潛qian力li。而er由you此ci誕dan生sheng的de清qing潔jie高gao效xiao的de精jing煉lian技ji術shu被bei世shi界jie銀yin行xing國guo際ji金jin融rong公gong司si和he美mei國guo能neng源yuan部bu評ping為wei最zui環huan保bao、最經濟可行的解決方案。
據介紹,該公司的精煉技術能夠對農業剩餘物和非木且非糧食的生物質資源加以循環利用並生產出高質量的造紙纖維、乙醇和化學試劑。采用formicofibTM處理技術針對非木造紙纖維加以精煉,可用於紙張、紙板、包裝和衛生用品等。formicobioTM是利用非糧生物質生產燃料乙醇的處理技術,可選擇性地從生物質中分離纖維素、半纖維素。
合成橡膠的原材料是石油,還需要與天然橡膠按一定比例混合才能製成。全球天然橡膠生產國協會(ANRPC)日(ri)前(qian)表(biao)示(shi),隨(sui)著(zhe)世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)的(de)發(fa)展(zhan),特(te)別(bie)是(shi)亞(ya)洲(zhou)一(yi)些(xie)新(xin)興(xing)市(shi)場(chang)的(de)需(xu)求(qiu)擴(kuo)大(da),未(wei)來(lai)幾(ji)年(nian)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)的(de)供(gong)應(ying)會(hui)一(yi)直(zhi)很(hen)緊(jin)張(zhang),價(jia)格(ge)會(hui)有(you)很(hen)大(da)的(de)漲(zhang)幅(fu)。而(er)石(shi)油(you)的(de)價(jia)格(ge)更(geng)是(shi)在(zai)不(bu)斷(duan)飆(biao)升(sheng)。
作zuo為wei替ti代dai方fang案an,兩liang三san年nian前qian德de國guo特te殊shu化hua學xue品pin公gong司si朗lang盛sheng計ji劃hua使shi用yong完wan全quan從cong可ke再zai生sheng資zi源yuan甘gan蔗zhe中zhong所suo提ti取qu的de乙yi烯xi為wei原yuan料liao。當dang該gai公gong司si的de科ke研yan人ren員yuan在zai巴ba西xi完wan成cheng了le從cong當dang地di的de甘gan蔗zhe中zhong提ti取qu酒jiu精jing以yi生sheng產chan乙yi烯xi的de試shi驗yan性xing工gong作zuo之zhi後hou,這zhe一yi想xiang法fa得de以yi實shi現xian。
去年在德國杜塞爾多夫及中國北京舉辦的朗盛橡膠日活動上,該公司展示了全球首款從甘蔗中提取的生物基三元乙丙橡膠產品Keltan Eco,主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)生(sheng)產(chan)汽(qi)車(che)門(men)密(mi)封(feng)條(tiao)和(he)雨(yu)刮(gua)器(qi)。經(jing)檢(jian)測(ce),其(qi)品(pin)質(zhi)完(wan)全(quan)可(ke)與(yu)同(tong)類(lei)產(chan)品(pin)相(xiang)媲(pi)美(mei)。朗(lang)盛(sheng)已(yi)於(yu)近(jin)期(qi)對(dui)該(gai)產(chan)品(pin)進(jin)行(xing)商(shang)業(ye)化(hua)生(sheng)產(chan),計(ji)劃(hua)初(chu)期(qi)年(nian)產(chan)量(liang)約(yue)1萬噸。
據介紹,Keltan Eco使用的是直接來自甘蔗的一代產品,如甘蔗的糖分。而下一步將針對二代產品,如甘蔗葉和甘蔗渣進行深度開發。
順著“替代”的思路,朗盛已經開始尋找主要用於輪胎產業的丁基橡膠的替代原料。該公司正與總部設在科羅拉多州的Gevo有限公司合作,通過另一種作物玉米生產丁基橡膠所需的關鍵原材料——異丁烯。
顯然,這樣的替代產品性能優異,而且還減少了能源消耗和企業的碳足跡。
防止技術更替中的風險
由於技術的不斷進步、速度的加快,或者技術路線的改變,同一個產品、同一個行業就會產生新老技術的更替及一係列甚至是顛覆性的風險。
相對於人類曆史上以前的幾次工業革命而言,目前我們迎來了以新能源為首的“綠色工業革命”,即新能源、新材料、新環境、新(xin)生(sheng)物(wu)的(de)科(ke)技(ji)革(ge)命(ming)。無(wu)疑(yi),對(dui)一(yi)個(ge)國(guo)家(jia)而(er)言(yan),發(fa)展(zhan)哪(na)些(xie)新(xin)興(xing)產(chan)業(ye),如(ru)何(he)確(que)定(ding)技(ji)術(shu)路(lu)線(xian),如(ru)何(he)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)減(jian)少(shao)在(zai)技(ji)術(shu)及(ji)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)過(guo)程(cheng)中(zhong)新(xin)技(ji)術(shu)替(ti)代(dai)原(yuan)有(you)技(ji)術(shu)所(suo)造(zao)成(cheng)的(de)風(feng)險(xian)問(wen)題(ti),對(dui)該(gai)國(guo)的(de)產(chan)業(ye)安(an)全(quan)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。
有專家指出,這種風險主要表現在,首先、大量技術研發投資無法收回,即已進行了大量投資,由於新技術出現而顛覆了原有技術造成的損失;其次,產業裝備上的投資損失,造成某個技術路線的整套裝備都可能報廢;再有,老技術企業退出產生銀行壞賬的處理、人員遣散成本等問題。
fangzhijishugengtidefengxianduiceyou,miqieguanzhuguojishangxinjishudefazhan,buzhuohegenzongxinxinxi,tebieshiyixiezhongdachanyedexinjishujinzhan,bingjishipinggumeixiangxinjishukenenggeigegechanyedailaidejihuihefengxian;要清楚國內新技術研發的分布和水平情況,摸清新技術究竟掌握在誰手裏及進展程度;密切關注外資並購及對國內技術的收購情況,支持國內技術研發的產業化、市場化,必要時采取政府采購、國防采購等措施支持國內的新技術產業等。
另外,在一些重大技術的總體發展上,要從國家層麵明確采取的技術戰略是跟隨、同步還是趕超戰略。如在電動車方麵,若采取跟隨戰略,就是人家給你什麼技術你就用什麼技術;同步戰略,就是你搞什麼技術我也搞什麼技術,替代咱們一起替代;超前技術進步的戰略,指新技術的市場化、產(chan)業(ye)化(hua),要(yao)避(bi)免(mian)你(ni)的(de)技(ji)術(shu)產(chan)業(ye)化(hua)後(hou),替(ti)代(dai)技(ji)術(shu)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)較(jiao)大(da)損(sun)失(shi)。這(zhe)三(san)種(zhong)戰(zhan)略(lve)不(bu)同(tong),采(cai)取(qu)何(he)種(zhong)戰(zhan)略(lve),主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)於(yu)自(zi)身(shen)的(de)人(ren)力(li)資(zi)本(ben)與(yu)技(ji)術(shu)儲(chu)備(bei)。
美國總統奧巴馬上台以來,首先在能源技術發展路線方麵做出部署,由此帶來重大轉折。美國政府計劃在未來5年投入1500億美元,用於能源新技術方麵的大規模投資建設。目前包括超導電網、智能電網、太陽能、光伏電池等在內的一係列能源新技術儲備已經充足,這是繼IT革命之後,美國在技術大規模更替方麵的主要方向之一,也是在做新能源、新技術的籌備。
另外,為刺激混合動力汽車的大規模使用,奧巴馬政府擬用減稅的辦法,采用為美國人購買混合動力汽車每台補貼7000美元的刺激政策,期望到2015年美國市場上能夠有100萬台美國本土生產的插電式混合動力汽車。
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