來源：人民網-強國論壇 原創稿
人民網北京1月22日電 (記者 丁亦鑫)隨着北京冬奧會進入倒計時，各個場館的製冰造雪工作也進入衝刺階段。這些冰雪有什麼特殊之處？用了怎樣的“黑科技”？又是如何踐行“綠色冬奧”的理念？人民網“強觀察”欄目記者採訪了北京大學工學院教授、國家速滑館CO2跨臨界製冷系統專家張信榮一一解答。
據瞭解，國家速滑館、首都體育館等4個冰上場館選用了二氧化碳跨臨界直冷製冰技術，極大降低了製冷過程的碳排放，這也是該技術首次在冬奧會上使用。
張信榮介紹，過去歷屆冬奧會製冰都是用氟利昂或氨，但氟利昂容易造成臭氧層破壞、地球暖化，氨具有微毒、易燃易爆的特性。而使用二氧化碳製冰，不僅使場館碳排放趨近於零，還可以將場地冰面温差控制在0.5攝氏度以內，並且製冷過程中產生的高品質餘熱還可以回收利用，用於運動員生活熱水、冰面維護澆冰等。
試想一下，看不到摸不着的温室氣體是如何製成冰的？在張新榮看來，這並不是什麼稀奇的事情。事實上，20多年前，他帶領的團隊就開始了利用二氧化碳發電的研究。
“從我們的視角看，二氧化碳不是廢品，而是一種可以加以利用的資源。”張新榮介紹，二氧化碳製冰和自然界中水變成冰的過程相似，自然界外界環境温度低，水就結成冰，二氧化碳其實就是代替了外界環境。利用液體二氧化碳蒸發，吸收大量的熱量，也就相當於外界環境的冷來實現有效製冷。
據瞭解，在國家速滑館、首都體育館等四個冰上場館，均採用了全球變暖潛能值(GWP)為1的二氧化碳製冷劑，與傳統制冷方式相比，實現節能30%以上，能效可以提升20%以上。“這一技術同時實現了直冷和跨臨界兩個難點，克服重重困難一下走到國際領先水平，也體現了我們綠色冬奧的決心。”張信榮表示。
除了製冰之外，在室外造雪中也運用到了二氧化碳制雪技術。
冬奧會的各項賽事，對於雪上的要求都不相同，因此造雪團隊會根據場地需要的不同來造雪。
對比傳統的造雪，新的造雪技術有何不同？張信榮介紹説，傳統的造雪其實就是在一個低温的環境裏，用高壓空氣把水打成小的水花、水滴，從而凝結成雪。傳統的造雪機都是0度以下才能造雪，最高温度不能超過2度。但對於我們來講，特別是冬殘奧會期間，3月份的北京温度升高，這就提出了新的挑戰。
“所以我們研發了零上高品質動態人工造雪和儲雪一體化技術，當氣温處於0℃—15℃時，利用二氧化碳超臨界製冷技術以及新型優化的造雪設計，實現安全、高效、低成本、高品質的人工造雪。”張信榮介紹，這樣一來，在豔陽天裏滑雪不再是夢。
在創新的背後，環保考量是最重要的因素。據介紹，利用傳統方式生產1立方米的雪量大約需要30度左右的電，而零上人工造雪技術僅耗18度—22度電，同時造雪產生的熱量將全部回收，用於提供熱水與比賽供熱。
環保製冰、低碳造雪等可持續舉措不僅是中國辦奧綠色理念的實踐，其中還包含着中長遠發展的考慮。
作為一名科技工作者，張信榮表示，在雙碳目標下，冬奧會是一個科技創新的重要窗口，二氧化碳的有效利用可以推廣到或催生很多系列化的新興產業，未來可以應用在更多領域，甚至走入我們家家户户的生活。他舉例説：“日本的家用熱水器就有500萬套在使用二氧化碳。未來，我們也可以形成一套機組，裝在家裏面就可以供熱水，供暖，又可以取代空調。”