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9月15日至21日，由中國科技協(xié)會、科技部、生態(tài)環(huán)境部等18個部委主辦的“2022年全國科普日主場活動”在中國科技博物館舉行。本次活動的主題是“歡迎20大活動，科普走向未來”，包括“歡迎黨的20大活動，揚帆新征程”、「科普扛起強(qiáng)國夢，十年磨礪輝煌」、“新時期科普實踐”、創(chuàng)新賦能書章、新的科普工作發(fā)展。

由中國環(huán)境科學(xué)會和北京光合新能科技有限公司聯(lián)合制作的“等離激元碳中和技術(shù)”展覽項目，當(dāng)選為“新時期科普實踐、創(chuàng)新賦能書華章”展區(qū)。

本次展覽主要通過放大模型展示等離激元催化反應(yīng)器的內(nèi)部剖面結(jié)構(gòu)，模擬等離激元效應(yīng)激發(fā)時的能量聚焦現(xiàn)象，生動解釋等離激元增強(qiáng)催化的科學(xué)原理。同時，展覽項目通過沙盤展示了等離激元碳中和前沿技術(shù)的完整應(yīng)用領(lǐng)域?；鹆Πl(fā)電廠利用氣體產(chǎn)生的熱量來促進(jìn)汽輪機(jī)的發(fā)電。在這個過程中，二氧化碳將被排出。等離激元反應(yīng)裝置收集這些二氧化碳，并將其轉(zhuǎn)化為氣體。氣體可以繼續(xù)作為火力發(fā)電廠的燃料發(fā)電，也可以通過市政管道進(jìn)入各種顏色。

九月十五日，北京光合新能科技有限公司CEO王聰博士接受央視記者采訪。彭定芳的照片

在“3060”政策的推動下，全社會也大規(guī)模減少了碳中和目標(biāo)。等離激元碳中和技術(shù)有助于綠色循環(huán)和低碳發(fā)展，促進(jìn)能源革命，建立清潔、低碳、安全、高效的能源體系。這種顛覆性的前沿技術(shù)給能源環(huán)境困境的有效解決帶來了希望和概率。

“等離激元碳中和技術(shù)”展覽由中國環(huán)境科學(xué)協(xié)會和北京光合新能源科技有限公司聯(lián)合推出，旨在讓公眾了解“雙碳”的前沿技術(shù)，激發(fā)公眾的熱情，尤其是提倡科學(xué)、探索未知、敢于創(chuàng)新的青少年。

在等離激元碳中和展臺上，北京光合新能科技有限公司生產(chǎn)的沙盤模型首先映入眼簾。太陽、二氧化碳和水的模型從上到下擺放在展品的左側(cè)。孩子們可以遵循敘述者的指導(dǎo)，依次按下左側(cè)代表的三個物質(zhì)開關(guān)。當(dāng)三個開關(guān)全部啟動時，連接這三個模型的燈開始流動。在燈光的指引下，太陽被用作驅(qū)動能源，二氧化碳和水被用作反應(yīng)原料。O）分解產(chǎn)生碳中和氣體(CH4)，釋放氧氣(O2)。展位上方的放大模型顯示了反應(yīng)釜的內(nèi)部剖面結(jié)構(gòu)，可以更直觀地了解等離激元催化劑的形狀和結(jié)構(gòu)。等離激元增強(qiáng)催化的科學(xué)原理通過燈帶的示意，生動地解釋了等離激元增強(qiáng)催化的科學(xué)原理。

等離激元碳中和技術(shù)可以借助二氧化碳生產(chǎn)甲烷——這是我們經(jīng)常聽到的天然氣，也是我們在家做飯取暖時使用的天然氣。由于這里的甲烷是由大氣或工業(yè)排放中的二氧化碳合成的，而不是從地下挖掘中獲得的，所以它是一種碳中和的綠色燃料。沙盤右側(cè)，一組建筑模型展示了碳中和前沿技術(shù)的完整應(yīng)用領(lǐng)域?；鹆Πl(fā)電廠利用天然氣產(chǎn)生的熱量來促進(jìn)汽輪機(jī)的發(fā)電，并在此過程中排放二氧化碳。等離激元反應(yīng)裝置收集這些二氧化碳，防止溫室氣體進(jìn)入。

等離激元碳中和技術(shù)實際上是表面等離激元微觀物態(tài)變化的應(yīng)用。表面等離激元是一種獨特的電磁方法，由自由光子與金屬表面電子相關(guān)的沖擊產(chǎn)生，即光與金屬納米粒子的相互作用可以聚焦在納米尺度內(nèi)的強(qiáng)電磁能量，突破傳統(tǒng)光學(xué)中的衍射極限。科學(xué)家根據(jù)材料設(shè)計了納米和原子級結(jié)構(gòu)。實現(xiàn)微鏡頭、聚焦光或熱傳遞能量等局部等離激元(納米結(jié)構(gòu)的光自聚焦效應(yīng))，提高納米催化劑的催化能力。

為了方便您了解最先進(jìn)的技術(shù)之一——等離激元增強(qiáng)催化技術(shù)，參展商還專門制作了一個視頻，幫助您了解如何實現(xiàn)人工光合作用。本片介紹了光合新能反應(yīng)釜模型及其自主研發(fā)的催化劑。灰色球形結(jié)構(gòu)為催化劑，單原子級活性金屬分散鑲嵌在催化劑表面，表面黃色亮點，產(chǎn)生原子級結(jié)構(gòu)。在動畫演示中，我們可以看到等離激元催化劑通過吸收能見光和紅外輻射等能量，將能量聚焦在催化劑表面，產(chǎn)生共振。橙色金屬點激化層逐漸閃爍，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的氫催化劑。

等離激元催化技術(shù)的研究和應(yīng)用得到了政府的重視和支持。2022年，科技部發(fā)布了《2022年“催化科學(xué)”重點項目申請指南(草案)》。在碳達(dá)峰碳中和的環(huán)境中，“催化科學(xué)”在許多研究領(lǐng)域引起了極大的關(guān)注，特別是該提案首次提到了“表面等離激元催化”技術(shù)。該提案明確規(guī)定，“表面等離激元催化”的研究領(lǐng)域包括開發(fā)結(jié)構(gòu)可控的表面等離激元催化劑，了解納米結(jié)構(gòu)與光子相互作用的本質(zhì)，探索新的磁場熱點和光電共同催化荷活動機(jī)制度，揭示相互動。

科技創(chuàng)新是將“雙碳”納入生態(tài)文明建設(shè)總體布局和整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐保障。綠色低碳領(lǐng)域的革命性技術(shù)不僅可以加快“雙碳”進(jìn)程，還可以轉(zhuǎn)化為生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展的無限動力。2022年8月，科技部、國家發(fā)改委、工業(yè)和信息化部等9個部門也發(fā)布了《科技支持碳高峰碳中和實施計劃(2022-2030)》，確保碳高峰目標(biāo)的順利實現(xiàn)，為碳中和的實現(xiàn)提供技術(shù)研發(fā)儲備。

等離激元人工光合技術(shù)可以作為碳控制能源技術(shù)，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為能源，實現(xiàn)變廢為寶，限制雙贏，具有優(yōu)勢，容易處理氣候問題和能源枯竭詛咒，氣候問題和能源枯竭從雙輸向雙贏。它不僅解決了二氧化碳的排放問題，而且不再是新產(chǎn)生的二氧化碳壓力。該方法可以繼續(xù)將二氧化碳直接轉(zhuǎn)化為能源，為二氧化碳減排和能源生產(chǎn)創(chuàng)造新的路線。在“3060”政策的推動下，全社會也為碳中和目標(biāo)提供了大規(guī)模的碳減少和碳保護(hù)。等離激元人工光合并不能排放技術(shù)

能源環(huán)境問題是當(dāng)今人類面臨的巨大挑戰(zhàn)，中國的能源環(huán)境困境在世界范圍內(nèi)是罕見的。油氣資源短缺和二氧化碳排放是中國綠色優(yōu)質(zhì)發(fā)展的瓶頸，已經(jīng)成為威脅中華民族可持續(xù)發(fā)展的重大問題。等離激元碳中和技術(shù)是處理中國能源環(huán)境困境的核心力量。這種方法有助于綠色循環(huán)和低碳發(fā)展，促進(jìn)能源革命，建立清潔、低碳、安全、高效的能源體系。這種顛覆性的前沿技術(shù)給能源環(huán)境困境的有效解決帶來了希望和概率。