關於生物能源

兩千多年前，莊子用“相濡以沫”記錄了兩條魚的“愛情”；但顯然這是一個衝動戰勝理智的行爲，因此莊子又在後文補充道：“不如相忘於江湖”——雙方就此分手，各自回到廣闊的江湖之中，何必爲了廝守而忍受這乾涸之苦？

然而莊子這句話的故作輕鬆恰恰也說明，感情一旦建立，就難以割捨。對於有性繁殖的生物而言，正是這份堅守才完成了物種的繁衍。

生命體消亡以後，隨之而來的便是分子層面上的各種降解反應。如果正好處在缺氧的環境，生命體中的碳元素不會完全轉化爲二氧化碳，而是更多地以能源物質存在——如果時間足夠長，就可以形成煤炭、石油還有天然氣了。

天然氣的主要成分是甲烷，是最簡單的一種碳氫化合物。相比於煤炭與石油而言，甲烷的形成過程並不困難，短時間內同樣可以產生，甚至在很多動物的消化系統中，一些厭氧菌就會將食物轉化爲甲烷。

或許是因爲生命體的意識喪失還不夠久遠，甲烷也繼承了不願分手的遺志，當它被產生以後，並不願拋棄共同產生的其他氣體，比如氮氣、氨氣、二氧化碳等等，成爲一種成分頗爲複雜的混合氣體。

在地殼中，這種混合氣體經過數百萬年直至上億年的磨練，最終還是沒能跑贏滄桑變幻，甲烷氣體逐漸被洗禮而淨化，成了一種舉足輕重的.化石燃料。受此啓發，人們設計開發了沼氣池，將植物體轉化爲生物能源，但怎麼讓不同的氣體長痛不如短痛地“分手”卻成了大問題。

在衆多氣體中，二氧化碳是最需要拆散的對象，一方面它的產生比例不算低，非常影響沼氣的品質，另一方面，它也比較容易腐蝕管道設備。正是因爲如此，強行讓甲烷與二氧化碳分手，也就成爲沼氣加工中很重要的一道工藝。

然而，即使是隻夠充滿一個玩具氣球的沼氣，其中的分子個數也遠遠超過這個星球上的人類總數。所以，要想徹底分開甲烷和二氧化碳，比起讓這個星球上的男人和女人分別居住到南半球與北半球，還要困難幾億倍甚至更多。

一個一個地拆散姻緣？顯然科學家們不會採用如此笨拙的辦法。在這種時候，還是需要充分利用不同分子間的差異，讓它們自主分開。

有一種方法叫膜處理，利用膜的選擇性將它們分開。這好比爲了把全世界的男人與女人分到兩個半球，就先將所有人趕到同一個半球，又在赤道的位置拉起一道閘門，只允許一個性別的人穿到另一個半球，這樣如果穿過赤道只是隨機過程，總有一個時刻會實現兩種性別的完全分離。然而，愛情卻牽掛着很多人不願意來到這赤道邊，因此完全分離也只能是存在於理想之中。

膜處理的過程看起來簡單，背後應用的科技卻是非常尖端。在分子層面上，並沒有管理員守在那道閘門，挨個分辨分子的種類，故而所有分子都會自由出入。爲了讓閘門具有選擇性，材料科學家們開發出一些特殊結構的高分子膜，例如常見的聚酰亞胺，與不同氣體之間的結合力有所區別，從而可以將不匹配的氣體拒之門外。這就好比在上述閘門上安裝了一道自動識別系統，效率也高出人力所及，可以輕鬆獲得99%純度的甲烷。

有一種方法叫吸附法，利用吸附材料將其中某種成分吸附，再到合適的條件下解吸附。如果我們再來研究嘗試將地球人分開的瘋狂想法，這種方法好比是安置了一隊超級綁架團伙，他們只綁架某一種性別，再將其放到指定半球，這樣的話，等他們所有人全部綁架完之後，也就實現了這一分手計劃。當然，這種辦法也不是完全可靠，認錯人的事情時有發生，也會比較耗費能量。

還有一種方法叫分離劑，利用化學試劑將不同氣體分開，德國、美國不少企業都有開發。這種辦法就好比是在南半球開了一家以男性玩家爲主要客戶的賭場，或是在北半球開了一家shopping mall，專門吸引女性顧客，通過奇妙的化學反應，就可以將他們自動分開。這種方法的好處很明顯，就是讓分子自發行動，降低了不少成本。同樣，這種方法也不可能絕對分離，不過理想的狀況也能達到數百萬分之一殘餘，的確已經算是相當乾脆的分手了。

那麼，如此大費周章地將二氧化碳分離，究竟又有什麼意義呢？

我們以中國爲例。

過去，中國農村還沒有普及煤氣竈的時候，絕大多數農業秸稈都被收集了起來，農戶將它們作爲烹飪燃料。然而，現代農村的秸稈卻成了一種無處可去的垃圾，廚房已不再需要這種使用麻煩的固體燃料，直接還田卻因爲腐爛速度太慢，讓再次種植變得困難。正是在這樣的兩難選擇下，很多秸稈在農田中便化道青煙，留下一片霧霾。統計顯示，在2014年，我國一共燒掉了1.5億噸各類秸稈，而它們排向大氣中的，也是數以億噸的廢煙廢氣。

將農業秸稈處理成沼氣，自從上世紀70年代就已有大面積推廣，但由於沼氣的成分複雜，實際用途仍然有限，距離工業化還有很多路要走。如果能夠通過技術手段，讓生物能源中的不同成分果斷分手，那麼這種人造天然氣必然可以擁有更廣闊的使用空間，既可以送到城市裏的高樓大廈，也可以給汽車提供動力，還可以避免焚燒秸稈帶來的負面效應，可謂是一舉多得的循環經濟良方。