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。
( A0 Q' X8 b1 n" [4 c) ?) s
1 F* \3 p* A7 N+ Y; o
: _, F/ y. a% _7 t: d0 b8 A! d# e
4 M1 v' c% ]: S. x) `
+ y- Z" j8 V& r! U* h) i4 u, g
; s9 a! m5 e' N- o# a
- G, c& k0 [6 K+ m5 U. a- V  I
观众问


1 D  K) z% `! h为什么超导体要求温度这么低？
  V8 [/ D/ c6 b  `' L6 W3 l! D3 A


% D, Y6 A. G9 [罗会仟答


# v9 J. A0 Z9 Z$ O/ X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。


" n& t8 Y# `0 ^8 M0 T
) y9 t1 ?5 ^% K1 o

热，其实就是原子有振动 | Pixabay

8 m- h, M  Y2 }5 v5 G

5 l7 B5 L* a- e, k, j* W0 c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& J; n! f. ~/ P$ c

* B) h) B8 o! _5 N& x& C7 ~! S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。






* l* F5 t! e. l! S; n
观众问

' L) i7 f: q4 j7 P, s2 \
* d% `& i: x: x% [" x/ Z2 D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？
+ n9 P3 s9 {% L
- |3 h5 R' `: A
9 f. N' N4 B+ M! v) P刘德华答

2 b) |) d' f: }  u: ]6 Q, d7 W, T! v
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。
* O  |% e+ x' W  _' |/ b* ?& Y

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。

: O6 i2 v6 I, k, x

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

) s' n0 Z0 ^; o0 I; \) {& n8 N
! H5 \- O! n2 M9 L) t& E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。
  \. J2 |, }  ?: [
8 \4 L9 {" V# Y7 W2 D. p6 t: L
2012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。


' i* r% H! p) N( S/ s+ S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。


# n4 T1 [" D& H, @/ V, B& m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。


" k" J! z& i; f2 a

/ l- O" S# }7 b) h$ w" I* }- |8 r
& z% }/ S$ Q' e4 a% Y: }; J
5 G! i9 q  s$ G" J4 c! ]
观众问
+ W2 ^* T& v7 N( {% t

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？


4 d. k8 K- u2 [金涌答
+ M+ ?* e" o4 m' Z' F! U' j7 M4 ~, D
( r( v% s, _3 r$ v/ k$ ~
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。



. [/ \) s$ t* X0 X, d: \) g; S& ^) {7 _

刷牙的牙刷就是塑料的 | Pixabay

" w2 o% x+ }5 X3 F: t4 i

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。

5 z" `; B% J! b  L$ w
# [; E' _, q0 y- P# ]5 h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。

7 g5 }9 u7 S1 a7 ^3 _
0 n5 B/ k7 Z/ e; G: m+ \
. X8 ?8 C1 N7 p( c, Z1 V