巧用“麻煩”解麻煩

●汪小科

康奈爾大學(xué)的農(nóng)林專業(yè)世界排名第三，一直就以自己專屬的奶牛場而聞名。但近年來，隨著全球氣候變暖，奶牛養(yǎng)殖過程中所產(chǎn)生的甲烷排放也一直引起著科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。

據(jù)統(tǒng)計，一頭牛每天通過打嗝放屁及排泄等生理功能，可以生產(chǎn)160~320升的甲烷。甲烷是溫室氣體之一，其溫室效應(yīng)要比二氧化碳高出二十多倍。而溫室氣體的濃度一旦增加，就會減少地球長波輻射進入太空的量，因為這些氣體會在對流層內(nèi)攔截較多的長波輻射，這個效應(yīng)會造成地表溫度的持續(xù)升高。

早在2006年10月，康奈爾大學(xué)就加入了一項減少溫室氣體排放的計劃。多年來，科學(xué)家們嘗試了各種方式，以減少奶牛的甲烷排放。比如：通過飲食改良和基因轉(zhuǎn)換等方式，調(diào)節(jié)奶牛的生理機能，或是給奶牛注射疫苗，但都收效甚微。

后來，一位專門研究發(fā)電能源的科學(xué)家史密斯，在早先設(shè)計出的一系列清潔能源基礎(chǔ)設(shè)施難以應(yīng)對校園取暖的高峰負荷形勢下，只好另辟蹊徑，繼續(xù)去尋找新的發(fā)電能源及裝置，以適應(yīng)校園取暖的更高要求。這對史密斯來說既是難言的壓力，也是空前的挑戰(zhàn)。

起初，史密斯嘗試過繼續(xù)朝著清潔能源的方向去探索，比如利用天然蛋白質(zhì)發(fā)電，以及利用地桿菌、大腸桿菌生產(chǎn)的蛋白質(zhì)納米線來設(shè)計發(fā)電裝置。可這些發(fā)電方式雖然都完全環(huán)保，沒有排放，而且可以不受氣溫和時間的限制，但都只適用于小范圍內(nèi)的基礎(chǔ)發(fā)電，同樣滿足不了校園取暖的高負荷要求，史密斯深感焦慮和無助。

正當史密斯一籌莫展，漫無目的地走在校園里，抬起頭長舒一口氣時，他看到遠處山坡的草坪上一望無際的奶牛場，頓時有了一種想拋卻煩惱，走上前去親近大自然的感覺。于是他徒步走了幾公里的路程，最終到達了奶牛場。

可當他走進牛棚的時候，卻突然被眼前的一幕給驚呆了，牛棚里擠滿了奶牛，同時也溢滿了牛屁和濕糞的味道。這令他不禁想到，就在不久前，康奈爾大學(xué)還集結(jié)了多位科學(xué)家共同參與解決奶牛的甲烷排放問題，雖說付出過多番努力，但似乎都未見成效。

于是史密斯瞬間聯(lián)想到，既然每頭奶牛每天都能產(chǎn)出一定量的濕糞，那么校園內(nèi)每天就會有一定量的供熱燃料。基于這個設(shè)想，他還專門對每頭奶牛每天產(chǎn)出的濕糞量和轉(zhuǎn)化為供熱燃料的總量進行了統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)如果將奶牛的排放物加以合理的利用，一方面可以解決峰值負荷發(fā)電燃料不夠的燃眉之急，另一方面又能減少校內(nèi)大量的溫室氣體排放。受此啟發(fā)后，他組建了一支專項研究團隊，經(jīng)過多次的試驗，最終設(shè)計出了生物能源峰值發(fā)電系統(tǒng)。

史密斯既實現(xiàn)了溫室氣體排放的大幅度縮減，也解決了峰值負荷發(fā)電燃料的供應(yīng)難題，巧妙地用一個“麻煩”解決了另外一個麻煩。

有時一件必要的事存在著的“麻煩”里面，也可能潛藏著解決其他麻煩的途徑和契機，巧妙地用一種麻煩解決另外一種麻煩，能使兩個麻煩都同時得到解決。

（郭旺啟摘自《遼寧青年》2021年第5期/圖 雨田）