科普:3D打印不能解决粮食和能源问题

2023-06-02 02:48:1306:15 2709
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  今天,猫哥来做一个科普内容。关于这个话题,猫哥我在脑子里是酝酿已久。最初想说这个话题呢,是因为《罗辑思维》中罗胖的一个错误。
  我不记得是哪一期《罗辑思维》了,罗胖说:某人某公司某团队,已经用3D打印技术打出来一块肉,这肉真的能吃,营养价值跟普通肉没什么差别。
  罗胖说的的确是有真事,这新闻的确有。根据这一新闻事实,罗胖的理论就是:既然通过3D打印技术能打出肉来,那么动物养殖场当然不再需要了。这不是解决了粮食问题了么。
  接下来罗胖进行了一下升华,他说,3D打印技术的进一步发展,将来能够进行分子和原子级别的控制,那么,能源问题不也解决了吗?比如汽车用的汽油。咱们打印出来呀。
  顺着这个思路,您还真不得不为之鼓掌。但是,然而,猫哥要说的是,就算这一切都已经实现了,那也不可能解决粮食和能源问题。为啥呢?这得从我们吃粮食、汽车吃油的本质说起。
  其实粮食问题归根到底就是能源问题。只不过我们作为生物不能直接喝汽油、也不能充电。只能靠吃食物。所以能源问题就分出来一个分支,叫粮食问题。汽车加油或者充电跟我们吃饭从本质上讲是一样的,就是获取能源。当然生物体要复杂得多。
  咱们为了说清楚粮食与能源的本质,咱们既不说生物、也不说汽车。说一个科技最前沿的东西:火箭。就是发射卫星或者宇宙飞船用的那个火箭。为什么要说火箭呢?因为火箭看起来很复杂,但是在能源的利用方面,它反而最简单。
  现在的火箭用所使用的燃料还只不过是氢和氧。因为同样质量的氢氧燃烧放出来的能量最多,说到底就是最高效嘛。氢和氧燃烧产生的物质就是水,咱们在初中就做过实验。
  咱们先假设地球上有一定数量的氢和氧,你每次使用呢都会少掉一点。当氢和氧被用光的时候,那不就能源危机就来了么。也许你要说:没关系,不用怕。氢氧变少了,水不就变多了嘛?咱们只要发明精确到分子层面的3D打印机,用水做源料就能打出氢和氧。
  如果你真的这样想,那你就错大了。因为,你曾经把氢和氧烧掉,用它发出的巨大能量来推进火箭,一次次地把卫星和飞船送出去。现在给你一堆水,你要把它们重新变回氢和氧,不管你采用的是哪一种打印手段,当年你开开心心利用的能量,现在你都要还给它,否则水是不会变回氢和氧的。
  其实这样的打印机根本不需要你来发明,不早就有了吗?就是电解水呀。只要把直流电通进水里,阳极就会产生氧气、阴极就会产生氢气。那为什么不大量推广使用呢?这不是有病嘛,制造氢和氧是为了让它们燃烧来放出能量,现在你花一样多的能量来制造它们,你有能量不直接利用,非要先绕个圈子啊?
  所以我们回到更复杂的汽油上来,汽车烧汽油,排放的是水和二氧化碳。从道理上讲,只要给你水和二氧化碳你就可以生产汽油。但是你有这个能量不直接用来驱动汽车?你非要绕一个圈子去生产汽油?
  还有粮食问题,我们为什么要吃粮食?生物体比汽车复杂多了,粮食也不只是用做燃料来提供能量,但是用于燃料的比例很高。我们吃米饭主要就是摄取淀粉,淀粉最后会“燃烧”生成水和二氧化碳,这个燃烧要加双引号,但实质上是一回事。那么,给你一堆水和二氧化碳,你还能还原成淀粉吗?你得付出能量啊。
  我们地球上本来就有这样的“打印机”,你只要给水、给二氧化碳,它就能“打印”出淀粉来。这样的打印机就是绿色植物。所以我们要依靠绿色植物的原因是,只有它能把免费的太阳能固化下来,让我们也能使用。
  我们回到打印一块肉的那个梦想,这块肉是用什么材料打印出来的呢?说起来一点不新鲜,还是用肉。它的工序是这样的:先把肉弄碎,弄成可以流动的汁,然后像喷墨打印机一样,只不过这个喷头喷出来的不是颜料墨水,而是碎肉汁。最后打出来一块形状很可爱的肉。说到底它就是改变了肉的形状,而没有改变物质本身。这台打印机,在你我家里都有,就是手里拿着菜刀的厨师嘛,你做肉圆、做鱼片的时候,你不就是这样的一台打印机嘛。
  解决粮食问题的唯一办法还是多种粮食,说倒底大自然的植物界这台“3D打印机”你得好好用。我们要的是把太阳能固化成我们能接受的食物,而不是把已有的食物改变一下形状。
  当年《罗辑思维》节目中罗胖犯了那个错误以后,我给他写去了一条留言。结果吧,我的留言要么淹没在数以亿计的留言中了,罗胖或者他的团队很有可能看到的只是一个闪动的数字:几千条、几万条、几百万条、几千万条、几亿条留言。

用户评论

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vby洋

由于质量和能量守恒定律,质量和能量都不能凭空产生,也不能凭空消失,所以3d打印技术也不例外,他们并不能逆天的创造质量和能量,但是他可以逆天的,且万能的,将其他你不想要的东西和能量,变成你想要的东西和能量。这不就是它的逆天的能力吗?是它的用途之所在吗? 或许猫哥您是把3D打印技术,想的太苛刻了,我们需要3D打印技术的根本之所在是将一个超级大工厂,缩小成一个小匣子,将所有超级大工厂的能力,缩小的一个小匣子里。能做到这个,就已经是他的使命了。

vby洋

就算您说麦克斯韦的妖很有可能是不存在的,那罗胖人家说的是在分子和原子层面上,那我们可以不妨直接利用,太阳能,进行人工智能光合作用,创造出粮食,甚至可以用光合作用高效创造出能源。您还真就别说生物能源,我说的是一种高效率的,在一个小匣子里,却又像一个工厂一样,大批量的生产能源,或者说是菌类,产生的效率太低了,直接利用一台小匣子进行强行生产,那不也OK吗? 或者说再退一步,机器根本也永远无法直接光合作用能源和粮食。那我们可以不妨使用作用比较小的植物,像是野草啦什么的把它打碎然后合成粮食石油什么的。那野草可多的是了,你随便拿点不需要的东西,你都可以变成你想要的东西。 这也是3D打印技术的根本神奇之处!

vby洋

猫哥,我发现这个是您思维的一个巨大的问题,比如您说的火箭发射燃料,您说如果将水,重新变成氢和氧,得需要消耗能量。但是猫哥您别忘了,当初发射火箭时的那些能量,可没有平白无故的消散,它消散在了空气中,3D打印机完全可以吸收空气中,消散过的那些热,然后再重新分解。 再者说了,猫哥我估计您可能会说,我这在一定程度上违反了热学第二定律;是的,或许在一定程度上的确违反了,但是冰箱它可以利用氟利昂制冷啊,同样,我们可以像冰箱一样,只不过是把热量,通往内部,然后冷气,向外释放。或者是以后科技的发展,我们可以做出这么个东西--麦克斯韦的妖,利用那种原理,不就可以完全实现吸收空气中的热,打入水中然后分解成氢和氧。

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