“液态阳光”有望驱动未来世界

文章简介

当化石能源枯竭时，人类是否有应对之策？本文作者提出，在化石燃料枯竭的未来，“液态阳光”可能是解决问题的关键。 

阳光是地球上最丰富的能量来源，但如果人们希望像“拨动开关”那样自如轻松地使用太阳能，则需要开发一套系统，将来自太阳的能量转化为稳定可用的能量形态，以便于储存、运输并配送至终端使用者。然而，将阳光转化为可储存、可运用的形式可谓挑战重重，许多被认为有潜力的解决方案都面临着技术、社会及经济等多方因素的制约。该文章指出，其实大自然为人们指明了更为智慧且简洁的方法，植物可以获取阳光并将其转化为葡萄糖，葡萄糖既是能量的载体又能将其储存，并通过水溶液的形式输运。

作者提出，如果人类想要获取、储存及供给太阳能，关键就在于如何将其转化为稳定、可储存、高能量的化学燃料，如绿色醇类燃料。液态燃料的运输和配送并不困难，在对现有的基础设施和供应链进行一些改良后，便可广泛地加以运用。绿色醇类燃料以阳光为原料，其生产和利用将有助于满足人类在交通、工业和材料等终端应用领域的能源需求，保持生态平衡，对可持续发展起到至关重要的作用。

论文指出，当今世界的发展离不开化石燃料，而“液态阳光”将可能成就未来世界。因为绿色燃料来源于阳光，是可再生的不竭能源，在保护环境的同时，能够对未来多种现代化应用及服务起到至关重要的作用。

不过作者也指出，成功的转型始于多国协作和涵盖科学、技术、政策及产业的跨学科方法。通过号召人们努力实现经济可持续增长和环境保护的共同目标，作者对“液态阳光”在未来得以实现持乐观态度。

作者介绍

施春风，美国国家工程院院士，新加坡国立大学资深讲席教授。

曾任新加坡国立大学校长、阿卜杜拉国王科技大学创校校长。2005 年获得法国荣誉勋位勋章、2018 年获得哈佛百年纪念奖章。在非线性断裂力学领域取得重要开创性成果，为物理、材料等学科发展作出了卓越贡献。

白春礼，中国科学院院士，中国科学院院长。

中国科学院院长、党组书记，学部主席团执行主席，发展中国家科学院院长，中国科学技术大学和中国科学院大学名誉校长。化学家和纳米科技专家，研究领域包括有机分子晶体结构、EXAFS，分子纳米结构、扫描隧道显微镜。

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论文摘要

In 2017, global CO₂ emissions from burning fossil fuels reached 33 gigatons, twice the natural rate at which CO₂ is absorbed back into land and ocean sinks. Harnessing solar radiation holds the answer to reducing our dependence on fossil fuels. It is the most abundant energy resource and could meet humans' future energy needs. The efficient conversion of solar radiation into stable, energy-dense liquid energy carriers that can use existing or adapt global supply chains for storage, shipping, and distribution is the key to large-scale deployment of solar energy at gigaton levels.

Liquid sunshine is the vision of combining the sun's energy with carbon dioxide and water to produce green liquid fuels. CO₂released on using these fuels is recycled back into the environment, thus maintaining an ecologically balanced cycle. Multi-source and multi-purpose alcohols are optimal candidate fuels. Methanol and ethanol are actionable first targets with gigaton production potential.