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第416章 种水稻不如种光伏,水稻上山不如光伏上山?


第416章  种水稻不如种光伏,水稻上山不如光伏上山?

    马阳河提及的这些数据,陆安是有印象的,应该是三年前2021年那会儿就搞定了的。

    当年马阳河团队公布的实验室初步测试结果显示,人工合成淀粉的效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍。

    这意味著,在充足能量供给的条件下,按照当时的技术参数,理论上1立方米大小的生物反应器,年产淀粉量相当于国内五亩玉米地的年产淀粉量。

    但那是实验室数据,距离真正的工业化生产,还有漫长的路要走。

    过了片刻,陆安询问道:「如果我没记错,在2021年那会儿,你们公布的数据是每生产一公斤淀粉,大约需要消耗26度电?」

    马阳河点头回答:「是的,那是当时的能耗水平,不过现在我们已经压缩到了10度电,基本上已经到了理论极值。」

    在过去的三年时间里,马阳河团队的攻坚核心任务就是解决生产全程的能耗问题。

    首先就是催化所用的各种酶,此前的成本是非常高昂的。

    经过不懈努力,他们的团队通过蛋白质工程改造,大幅降低了酶的用量,同时通过酶的固定化和循环使用技术,让酶可以重复使用上百次,这极大地降低了成本。

    其次便是第一步的二氧化碳加氢气合成甲醇的过程,这需要大量的氢气。

    而三年前,氢气的生产和运输成本都不低,这也是该团队要解决的问题。

    他们最终开发了一种新型的电催化还原技术,实现了直接用二氧化碳和水在常温常压下生成甲醇,跳过予氢气制备和存储的环节,夫幅降低予该环节的成本。

    此刻,马阳河向陆安介绍这些成果,后者也认真听著,不时提出一些问题。

    接下来他带著陆安参观了整套中试生产线。

    从原料入口到成品出口,从反应控制系统到质量检测实验室,每一个环节都详细讲解。

    陆安看得很仔细,时不时停下来询问一些细节,某个阀门的流量控制,某种催化剂的寿命,某个反应釜的材质选择等。  

    参观结束后,马阳河带著陆安到了一间会议室。

    「前面说的那些问题,酶的成本、氢气制备、反应效率等,我们团队都已基本解决。」马阳河进入会议室,直接开门见山说道:「目前制约人工合成淀粉量产的最后一个瓶颈,就是能量来源问题。」

    整个反应过程需要大量的电能,以目前的基数水平,每生产一公斤淀粉需要10度电。

    如果要进行大规模工业化量产,需要的电量将会是个天文数字,要想平替传统农业粮食生产,那数字更是大得吓人。

    陆安闻言不由得点了点头,去年全国的粮食产量规模数据还没有公布,但他已经知道内部数据。

    去年国内全年的粮食总产量为11065亿公斤,这个数值比陆安上一世同期的7065亿公斤,大幅增加了+56%左右,多了足足4000亿公斤的规模。

    显然,这是得益于当世生产力的大爆发,以及小行星危机压力的转型。

    也正因为粮食总的产量绝对值大幅飙升,国家才能在进入「后常态纪元」下,给全国人民免费定额配给基本口粮。

    如果采用人工合成淀粉技术,产出相等规模的粮食,需要消耗的电量将会是恐怖的11

    .06万亿度电。

    在陆安上一世的2024年,国内的全国年发电量是10万亿度左右。

    当世的去年也得益于生产力飙升,发电量得到大幅飙升,达到了15万亿度,足足多了5万亿度电,也是超50%的增长。

    但如果其中11万亿度电用于人工合成淀粉产粮消耗,那么就只剩下4万亿度电分配到其它各大领域消耗,这显然是不可能也不现实的。

    现如今,坤舆计划的一整个配套设施,占据了最大的用电需求,这是不可能被挪用的o

    末了,陆安看向马阳河问道:「你的理想方案是什么?

    「首选当然是可控核聚变!」马阳河毫不犹豫地给出了这个答案。

    这个科技树点亮,人工淀粉的工业化量产就没有任何问题,可以随时建厂大规模量产储备。

    对于当下还没有达到一级文明水平的人类文明而言,核聚变提供的几平是是无限的低成本电力,可以让淀粉生产降到比传统农业还要低的水平。

    过了片刻,马阳河又说道:「如果可控核聚变短时间内无法落地,退而求其次的方案就是光伏,这也是目前可用技术中唯一具备技术可行性与经济可行性的方案。」

    如今随著光伏技术的进步,光伏发电的成本已经大幅下降。

    而且光伏不占农业用地,只要能晒太阳即可发电,上山、下海、进荒漠都行,这也是可以永久摆脱农业靠天吃饭、靠化肥吃饭但有物理上限的产量困境的一个解法。

    叶绿素的光能利用率只有4%左右,而光伏可以达到23%到30%。这是一个数量级的差距o

    陆安微微点头,并示意他继续说。

    马阳河拿起笔,在白板上写下一串数字,然后有条不紊地说:「三年前,我们的数据是大约每26度电合成一公斤淀粉。现在,我们已经压缩到了10

    度电,按照目前西北高光照地区,一亩光伏地一年可以生产15万度电。」

    「15万度电等于可产出1.5万公斤淀粉,小麦的淀粉含量是60%到75%,取个68%的中间值,那么1.5万公斤合成淀粉的产量,相当于2.2万公斤的小麦产量。」

    「也就是说,一亩光伏地可以实现亩产万斤粮,确切的说是四万四千斤。种地不如种光伏,水稻上山不如光伏上山,塞北荒漠亦可成天下粮仓。」

    亩产万斤这种事,搁在以前那简直就是扯淡,放大卫星。

    可如今的科技发展到现在,亩产万斤绝对可行。

    这个帐如果算给老百姓听,可能很多人一时还反应不过来。

    亩产四万四千斤,这个数字太夸张了。

    但也正因为如此,才要好好宣传,让世人知道,粮食问题在当代不是问题,这对稳定人心和社会秩序意义重大。

    由此可见,人工合成淀粉的优势,哪怕可控核聚变技术还没有点亮,仅依靠现在的光伏技术也可以轻松打破物理上限的产量,让农业靠天吃饭、靠化肥吃饭彻底成为历史。

    在新兴技术驱动下,今后的农业再归类到第一产业已经不合适了,它已然是标准的重工业。

    甚至,当下的大机器生产的现代农业,就应该被归入到重工业门类。

    马阳河说道:「如果现在开始规划光伏方案,选址、建厂、安装设备,大概率需要两到三年的时间可以形成规模产能。不过淀粉生产需要24小时不间断运行,光伏只能白天发电,需要配套大规模的储能设施,这会增加成本,也会延长建设周期。」

    陆安摆了摆手说:「储能倒不是问题。」

    闻言,马阳河反应了过来,想到元界智控旗下的固态晶格电池技术,该公司旗下拥有世界最先进的超级储能方案,这个确实不是问题。

    过了片刻后,马阳河又道:「光伏方案存在的最大问题,或者说最大的风险点在于,万一在十一年后的那颗小行星没有拦住砸了下来,在地面上大规模铺设的光伏会因此毁于一旦,所有努力与建设一夜之间付诸东流。」

    陆安略作沉吟自顾自地说:「确实。」

    国家层面肯定是考虑最坏的结果来制定策略,然后往最好的方向解决问题,毕竟这不是小打小闹。

    光伏方案最大的顾虑便在于此,若是现在决策付诸巨大的财力资源去大规模铺设光伏,结果小行星砸下来一波全毁了,那就没有意义了,这也成了该方案最大的风险点。

    马阳河忽然问道:「地面不行,太空光伏方案呢?」

    闻言,陆安回道:「太空光伏方案即便具备可行性也更为不妥,且不说成本更高,即便搞那也要等到2036年之后更合理,万一小行星没拦住,回抛到太空的碎石尘埃也会成为

    轨道太空光伏设施的巨大威胁。

    马阳河一时间感到无言,小行星撞击这个最坏预期结果,确实是最大的拦路虎。

    「要是可控核聚变技术搞定就好了,这些问题就都能迎刃而解————」马阳河不由得感叹,紧接著他看向陆安忍不住问道:「那小行星真的拦不住吗?」

    陆安毫不犹豫道:「拦得住,不但要拦住,还要将之捕获。」

    听到这话,马阳河不由得精神一振,旋即道:「陆总,您觉得该怎么办?」

    陆安思考了片刻,不急不缓地说:「光伏方案先缓一缓,等可控核聚变攻关进度的消息,要是能搞定最好不过,要是迟迟搞不定,再上光伏方案,无论如何都得上,我会鼎力支持。」

    哪怕是将来小行星没拦住砸下来,只要可控核聚变技术没点亮,光伏方案照样得上。

    因为这里面不单单是技术问题和经济问题,比这更重要的反而是正治问题。

    大规模普及推进光伏方案这个行为本身,就等于在告诉所有人,小行星一定可以拦住o

    哪怕没拦住,但在砸下来之前也要让所有人坚信能拦住,树立相信相信的力量。

    这就是在可控核聚变技术没搞定之前,推进光伏方案的正治意义。

    马阳河可能对搞定可控核聚变技术的时间有些信心不足,包括很多人在内亦是如此。

    但唯独陆安不包括在内,因为可控核聚变技术搞定的日期他早就在心中确定好,已经被安排的明明白白。

    正在攻克聚变技术的科研团队能提前搞定是最好,要是搞不定,陆安会在心中预期的时间到来之前解决。

    只不过现在还不是最最要紧的时刻,很多事情都需要陆安去做,可控核聚变这个事情还没有到十万火急的程度,先让其它科研团队去折腾。

    陆安的时间和精力有限,事情要一件一件去推进。

    许久,陆安转过身,看向马阳河说道:「马老师,你们团队这个项目的战略意义,我们都清楚,不只是为了解决坤舆地下城的粮食问题,更是为了未来,月球工厂、火星基地、深空探索。」

    「月球工厂那边的人越来越多了,目前,所有生活物资都要从地球运送,如果能在月球就地合成淀粉,那就能省下大量的运输成本。」

    值得一提的是,月球上面只有在两极地带的永久阴影区存在干冰,也就是固态的二氧化碳。

    不过现在没必要去极地采集干冰,最新从月球带回来的月壤样本分析表明,月壤中富含铁、钛等矿物。

    如钛铁矿、氧化钛。

    在太阳光照射下,这些矿物能催化水与二氧化碳反应,生成氧气、氢气、甲烷和甲醇。

    月壤虽然不储存大量二氧化碳,但能有效利用环境中存在的二氧化碳。

    所以,原料是可以直接在月球就地取材。

    也就是说,在月球上直接建人工合成淀粉工厂是具备条件基础的。

    末了,陆安看向马阳河说道:「其它的问题你不用去考虑,眼下,你们要做的,是尽快拿出以一个坤舆设施单元规模的人口所需粮食消耗量的合成淀粉建设方案来。」

    陆安补充说道:「不单单是直接用来吃的部分,包括饲料转化、工业加工等在内的总原粮消耗。」

    马阳河顿时郑重地点头回答:「我们一定完成任务。」

    事情敲定之后,陆安也没有在这里久待,很快就离开该所,返回嘉宁市。

    回到家中,陆安跟孟秋颜聊起了这个事情。

    「秋颜,拟一份材料上报————」陆安旋即吩咐,将情况大致说与她听,也就是建议在全国范围内的1.5万个坤舆设施单元均建设一个年产粮达75万吨至100万吨区间的人工合成淀粉工厂。

    一个坤舆地下城按照10到12万人口的规模,每年直接吃掉的粮食远没有这么多。

    这75万吨至100万吨的产能是除了直接吃的粮食外,还包含了饲料转化、工业加工等在内的总原粮。

    孟秋颜不由得说道:「一城一厂?这样的布局合适么?未来如果出现最坏的结果,没有拦住小行星,各地下城之间在物理层面处于封闭状态,难以相互沟通交流,又能粮食自给,会不会出现割据的隐患?」

    闻言,陆安摇了摇头,淡定地说:「不会,当代不是古代,物理上的封闭,不代表信息层面也封闭,别忘了每一个坤舆地下城都是高度智能化的,还有机器人,地下城根本不具备割据的条件基础。」

    若是有地下城想搞割据,首先要解决城内机器人的问题,这些机器人的最高指挥权限在国家。

    比这更重要的是,每一个地下城是高度智能化。

    不夸张的说,如果有一座地下城作乱,国家只需要动手按个按钮的事儿,这座地下城的绝大部分设施就会停止运作。

    比如拉个电闸断个电什么的,城内的紧急备用能源用完,直接完犊子。

    国家牢牢掌控著每一座地下城的核心命门,克制的手段一只手数不过来,随便一个拎出来都能使其脱层皮,谁敢有割据的念头?

    自然是可以放心的推行一城一厂,减少物流运输成本,节省资源,提高资源利用效率o


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