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    來(lái)源： 中國(guó)科技網(wǎng)作者： 華凌
  
                              
                          

    每個(gè)行業(yè)都有主流的技術(shù)方向及解決方案，但是并不意味著其永遠(yuǎn)可行，當(dāng)出現(xiàn)各種瓶頸和阻礙時(shí)，人們則會(huì)轉(zhuǎn)換思路，另辟蹊徑，特別是來(lái)自全球環(huán)境的壓力和資源的日益緊張，各國(guó)科學(xué)家在不斷尋求各種替代技術(shù)，追求可持續(xù)的生產(chǎn)方式，以降低溫室氣體的排放。由此，給世界帶來(lái)新一輪的革新與顛覆。

    “替代”的曲折之途

     相對(duì)業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)而主流的技術(shù)而言，替代技術(shù)畢竟屬于新生事物，帶著些許新銳、青澀，甚至是風(fēng)險(xiǎn)，只有經(jīng)受住實(shí)際應(yīng)用及市場(chǎng)的檢驗(yàn)和滌蕩，假以時(shí)日方可“修成正果”，有望名符其實(shí)地成為“龍頭老大”。

      例如，在尋找取代氟利昂替代技術(shù)的過(guò)程中，就一波三折。

      根據(jù)《蒙特利爾協(xié)議》的規(guī)定，全球?qū)⒃?030年全面禁止對(duì)氟利昂的氯氟烴（CFC）類(lèi)物質(zhì)的使用，尋找氟利昂替代工質(zhì)，已成為制冷行業(yè)最迫切的任務(wù)。而人工合成制冷劑新型冷媒R410-A，雖然對(duì)臭氧層沒(méi)有明顯破壞作用，但其引發(fā)的溫室效應(yīng)與氟利昂不相上下。

    這時(shí)，含氫氯氟烴（HCFC）受到青睞。但科研人員發(fā)現(xiàn)，其雖比CFC對(duì)臭氧層的破壞力要小，但依然有較強(qiáng)的破壞能力，特別是其在一些發(fā)展中國(guó)家產(chǎn)量巨大會(huì)帶來(lái)更大的不良效應(yīng)。此外，它的溫室氣體效應(yīng)比CFC更甚，其全球變暖潛能值（GWP值）是CFC的兩三倍。

于是，一波剛平，一波又起。1992年11月，《蒙特利爾議定書(shū)》第4次締約方會(huì)議把HCFC列入黑名單。各國(guó)將從1996年起凍結(jié)含氫氯氟烴的生產(chǎn)量，到2030年完全禁用。1997年，發(fā)達(dá)國(guó)家決定，全面禁用含氫氯氟烴的時(shí)間從2030年提前至2020年，發(fā)展中國(guó)家則需要在2040年之前全面禁用。

      全球新一輪淘汰消耗臭氧層物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)再次掀起。1991年，美國(guó)聯(lián)信公司（現(xiàn)為霍尼韋爾公司）研制出一種對(duì)臭氧層沒(méi)有任何破壞作用的氫氟烴（HFC）混合制冷劑R410-A。該公司于1996年因此獲得美國(guó)環(huán)境保護(hù)署授予的“大氣臭氧層保護(hù)獎(jiǎng)”。

      不過(guò)，新麻煩接踵而至。研究者發(fā)現(xiàn)，HFC對(duì)臭氧層非常友好，溫室效應(yīng)卻十分強(qiáng)烈。歐盟在2006年規(guī)定，包括HFC在內(nèi)的氟氣體的生產(chǎn)、使用和進(jìn)出口將受到嚴(yán)格控制。

      這時(shí)，人們將目光投向另一種既不破壞臭氧層、溫室效應(yīng)又比較低的替代品——以R600-A為代表的碳?xì)浠衔铩＿@種替代物已被用于冰箱制冷，但它并不適合數(shù)量龐大的家用空調(diào)行業(yè)。其原因在于冰箱制冷量小，每臺(tái)冰箱平均只需用50克碳?xì)浠衔铮颗_(tái)空調(diào)設(shè)備平均需要1公斤左右的碳?xì)浠衔铩Ｌ貏e是，普通分體式空調(diào)有一半安裝在室外，碳?xì)浠衔镌陂L(zhǎng)期日照之下可能爆炸。

      于是，目前國(guó)際上致力于開(kāi)發(fā)適合分體空調(diào)的以碳?xì)渲评鋭㏑290（丙烷）為冷媒的制冷新技術(shù)。去年7月，傳來(lái)好消息。由中德合作的全球首例以“丙烷”作為冷媒取代氟利昂的分體式空調(diào)示范生產(chǎn)線(xiàn)順利通過(guò)專(zhuān)家組驗(yàn)收，這意味著為全世界新型冷媒技術(shù)路線(xiàn)的選擇開(kāi)辟了一條新的出路，對(duì)推動(dòng)新型環(huán)保制冷劑應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展具有重大意義。隨著該技術(shù)的進(jìn)一步推廣使用，全球每年可減少溫室氣體排放1億噸。

      然而，此項(xiàng)新的替代技術(shù)是否為既制冷又環(huán)保的權(quán)宜之策，不知哪天會(huì)再被取而代之呢？相信時(shí)間會(huì)作出應(yīng)答。

      “替代”技術(shù)的勃勃生機(jī)

      盡管道路是曲折的，但為了人類(lèi)未來(lái)的可持續(xù)生存和發(fā)展，科研人員仍樂(lè)此不疲，有了新的想法即會(huì)積極嘗試，期盼發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的大陸或是一片海闊天空。正如沃爾特•迪斯尼所言：“只要敢于夢(mèng)想，你就一定可以做到。”

      從農(nóng)業(yè)廢棄物中發(fā)現(xiàn)動(dòng)力與從甘蔗中找到橡膠元素，即是兩個(gè)給人們帶來(lái)驚喜的成功案例。

      當(dāng)全球的石油和天然氣儲(chǔ)量迅速減少，有人試圖用糧食作物谷物生產(chǎn)生物燃料乙醇而導(dǎo)致食品價(jià)格上漲，加劇了全球貧困程度，顯然這不是解決問(wèn)題的方向。這時(shí)，芬蘭科伯利生物技術(shù)有限公司把目光投向了非糧又非木的農(nóng)業(yè)廢棄物，如稻草、秸稈、蔗渣、竹子、蘆葦?shù)取?br />
      在糧食等農(nóng)作物種植生產(chǎn)加工過(guò)程中，全球產(chǎn)生約50億噸農(nóng)業(yè)剩余物，其中大部分被焚燒或丟棄在田野中，相當(dāng)于造紙木材用量的10倍。而這些非木非糧農(nóng)業(yè)剩余物可以作為生產(chǎn)造紙紙漿和生物燃料乙醇的原料，其巨大的年產(chǎn)量和可持續(xù)利用性決定了其具有巨大的利用空間和發(fā)展?jié)摿Α６纱苏Q生的清潔高效的精煉技術(shù)被世界銀行國(guó)際金融公司和美國(guó)能源部評(píng)為最環(huán)保、最經(jīng)濟(jì)可行的解決方案。

      據(jù)介紹，該公司的精煉技術(shù)能夠?qū)r(nóng)業(yè)剩余物和非木且非糧食的生物質(zhì)資源加以循環(huán)利用并生產(chǎn)出高質(zhì)量的造紙纖維、乙醇和化學(xué)試劑。采用formicofibTM處理技術(shù)針對(duì)非木造紙纖維加以精煉，可用于紙張、紙板、包裝和衛(wèi)生用品等。formicobioTM是利用非糧生物質(zhì)生產(chǎn)燃料乙醇的處理技術(shù)，可選擇性地從生物質(zhì)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制成。全球天然橡膠生產(chǎn)國(guó)協(xié)會(huì)（ANRPC）日前表示，隨著世界各國(guó)的發(fā)展，特別是亞洲一些新興市場(chǎng)的需求擴(kuò)大，未來(lái)幾年天然橡膠的供應(yīng)會(huì)一直很緊張，價(jià)格會(huì)有很大的漲幅。而石油的價(jià)格更是在不斷飆升。

      作為替代方案，兩三年前德國(guó)特殊化學(xué)品公司朗盛計(jì)劃使用完全從可再生資源甘蔗中所提取的乙烯為原料。當(dāng)該公司的科研人員在巴西完成了從當(dāng)?shù)氐母收嶂刑崛【凭陨a(chǎn)乙烯的試驗(yàn)性工作之后，這一想法得以實(shí)現(xiàn)。

      去年在德國(guó)杜塞爾多夫及中國(guó)北京舉辦的朗盛橡膠日活動(dòng)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(chǎn)品Keltan Eco，主要用于生產(chǎn)汽車(chē)門(mén)密封條和雨刮器。經(jīng)檢測(cè)，其品質(zhì)完全可與同類(lèi)產(chǎn)品相媲美。朗盛已于近期對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，計(jì)劃初期年產(chǎn)量約1萬(wàn)噸。

      據(jù)介紹，Keltan Eco使用的是直接來(lái)自甘蔗的一代產(chǎn)品，如甘蔗的糖分。而下一步將針對(duì)二代產(chǎn)品，如甘蔗葉和甘蔗渣進(jìn)行深度開(kāi)發(fā)。

      順著“替代”的思路，朗盛已經(jīng)開(kāi)始尋找主要用于輪胎產(chǎn)業(yè)的丁基橡膠的替代原料。該公司正與總部設(shè)在科羅拉多州的Gevo有限公司合作，通過(guò)另一種作物玉米生產(chǎn)丁基橡膠所需的關(guān)鍵原材料——異丁烯。

      顯然，這樣的替代產(chǎn)品性能優(yōu)異，而且還減少了能源消耗和企業(yè)的碳足跡。

      防止技術(shù)更替中的風(fēng)險(xiǎn)

      由于技術(shù)的不斷進(jìn)步、速度的加快，或者技術(shù)路線(xiàn)的改變，同一個(gè)產(chǎn)品、同一個(gè)行業(yè)就會(huì)產(chǎn)生新老技術(shù)的更替及一系列甚至是顛覆性的風(fēng)險(xiǎn)。

      相對(duì)于人類(lèi)歷史上以前的幾次工業(yè)革命而言，目前我們迎來(lái)了以新能源為首的“綠色工業(yè)革命”，即新能源、新材料、新環(huán)境、新生物的科技革命。無(wú)疑，對(duì)一個(gè)國(guó)家而言，發(fā)展哪些新興產(chǎn)業(yè)，如何確定技術(shù)路線(xiàn)，如何最大限度地減少在技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中新技術(shù)替代原有技術(shù)所造成的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，對(duì)該國(guó)的產(chǎn)業(yè)安全至關(guān)重要。

      有專(zhuān)家指出，這種風(fēng)險(xiǎn)主要表現(xiàn)在，首先、大量技術(shù)研發(fā)投資無(wú)法收回，即已進(jìn)行了大量投資，由于新技術(shù)出現(xiàn)而顛覆了原有技術(shù)造成的損失；其次，產(chǎn)業(yè)裝備上的投資損失，造成某個(gè)技術(shù)路線(xiàn)的整套裝備都可能報(bào)廢；再有，老技術(shù)企業(yè)退出產(chǎn)生銀行壞賬的處理、人員遣散成本等問(wèn)題。

      防止技術(shù)更替的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策有，密切關(guān)注國(guó)際上新技術(shù)的發(fā)展，捕捉和跟蹤新信息，特別是一些重大產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)進(jìn)展，并及時(shí)評(píng)估每項(xiàng)新技術(shù)可能給各個(gè)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的機(jī)會(huì)和風(fēng)險(xiǎn)；要清楚國(guó)內(nèi)新技術(shù)研發(fā)的分布和水平情況，摸清新技術(shù)究竟掌握在誰(shuí)手里及進(jìn)展程度；密切關(guān)注外資并購(gòu)及對(duì)國(guó)內(nèi)技術(shù)的收購(gòu)情況，支持國(guó)內(nèi)技術(shù)研發(fā)的產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化，必要時(shí)采取政府采購(gòu)、國(guó)防采購(gòu)等措施支持國(guó)內(nèi)的新技術(shù)產(chǎn)業(yè)等。

      另外，在一些重大技術(shù)的總體發(fā)展上，要從國(guó)家層面明確采取的技術(shù)戰(zhàn)略是跟隨、同步還是趕超戰(zhàn)略。如在電動(dòng)車(chē)方面，若采取跟隨戰(zhàn)略，就是人家給你什么技術(shù)你就用什么技術(shù)；同步戰(zhàn)略，就是你搞什么技術(shù)我也搞什么技術(shù)，替代咱們一起替代；超前技術(shù)進(jìn)步的戰(zhàn)略，指新技術(shù)的市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化，要避免你的技術(shù)產(chǎn)業(yè)化后，替代技術(shù)所產(chǎn)生的較大損失。這三種戰(zhàn)略不同，采取何種戰(zhàn)略，主要取決于自身的人力資本與技術(shù)儲(chǔ)備。

      美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬上臺(tái)以來(lái)，首先在能源技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)方面做出部署，由此帶來(lái)重大轉(zhuǎn)折。美國(guó)政府計(jì)劃在未來(lái)5年投入1500億美元，用于能源新技術(shù)方面的大規(guī)模投資建設(shè)。目前包括超導(dǎo)電網(wǎng)、智能電網(wǎng)、太陽(yáng)能、光伏電池等在內(nèi)的一系列能源新技術(shù)儲(chǔ)備已經(jīng)充足，這是繼IT革命之后，美國(guó)在技術(shù)大規(guī)模更替方面的主要方向之一，也是在做新能源、新技術(shù)的籌備。

      另外，為刺激混合動(dòng)力汽車(chē)的大規(guī)模使用，奧巴馬政府?dāng)M用減稅的辦法，采用為美國(guó)人購(gòu)買(mǎi)混合動(dòng)力汽車(chē)每臺(tái)補(bǔ)貼7000美元的刺激政策，期望到2015年美國(guó)市場(chǎng)上能夠有100萬(wàn)臺(tái)美國(guó)本土生產(chǎn)的插電式混合動(dòng)力汽車(chē)。

      按照歷史經(jīng)驗(yàn)，每當(dāng)在發(fā)展中出現(xiàn)重大危機(jī)或轉(zhuǎn)折關(guān)頭，如果一個(gè)國(guó)家能提出一個(gè)跨越十年乃至二三十年的技術(shù)戰(zhàn)略，將會(huì)給該國(guó)帶來(lái)切實(shí)利益，使之走出危機(jī)，同時(shí)也能為世界制定出一套相關(guān)技術(shù)規(guī)則，促使技術(shù)不斷更替，推動(dòng)生產(chǎn)力前進(jìn)發(fā)展。

《科技日?qǐng)?bào)》（2012-04-01 二版）
(中國(guó)科技網(wǎng))
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