來(lái)源:科技日報
據英國《經(jīng)濟學(xué)家》雜志網(wǎng)站近日報道,以下5大創(chuàng )新性能源技術(shù)突破將有助于改變目前人類(lèi)以化石能源為主的現狀,改變我們獲取能源的方式,確保我們的能源安全。
藻類(lèi)制造的生物燃料:能效高
用玉米或甘蔗等可食用的農作物來(lái)制造生物燃料存在兩大弊端:一是與糧爭地,與人爭食,對現在人類(lèi)業(yè)已不堪重負的糧食危機來(lái)說(shuō)無(wú)疑是雪上加霜;另一方面也將給淡水供應帶來(lái)巨大壓力。藻類(lèi)受命于危難之中,挺身而出。海藻不會(huì )占用土地和淡水,不與人爭糧,不與糧爭地,只要有陽(yáng)光和海水就能生長(cháng),甚至在廢水和污水中也能生長(cháng)。
科學(xué)家們的測算表明,每英畝藻類(lèi)能生成數千加侖的汽油,而同樣大小的土地種植出來(lái)的農作物才能生產(chǎn)區區數百加侖汽油,完全不可同日而語(yǔ)。不過(guò),現在科學(xué)家們面臨的問(wèn)題是,如何以更經(jīng)濟可行的辦法進(jìn)行規?;a(chǎn)。
液態(tài)金屬電池:個(gè)頭小,儲能強
目前,科學(xué)家們還沒(méi)有研制出在電網(wǎng)中大規模存儲電能的高性?xún)r(jià)比方法,這成為各種可再生能源發(fā)展的桎梏。美國麻省理工學(xué)院(MIT)的液態(tài)金屬電池似乎是一種比較好的解決辦法。
據國外媒體報道,MIT材料科學(xué)與工程教授唐納德·沙德維領(lǐng)導的研究團隊,已經(jīng)成功制造出了液態(tài)金屬電池。液態(tài)金屬電池的構造其實(shí)很簡(jiǎn)單,兩邊為液態(tài)金屬電極,中間夾著(zhù)熔鹽。在未來(lái)某一天,液態(tài)金屬電池有望產(chǎn)生像太陽(yáng)能這樣的可再生能源,使太陽(yáng)能電池板和風(fēng)力渦輪機上的能量存儲變得更容易,有助于科學(xué)家們建造更可靠的電網(wǎng)。
鋰空氣電池:蓄電能力為鋰電池的10倍
目前人們廣泛使用的鋰離子電池在化學(xué)組成上缺乏汽油的能量密度,當電動(dòng)汽車(chē)使用這種電池時(shí),一次充電只能行駛有限的里程,因此,鋰離子電池需要更好的化學(xué)組成成分。
鋰空氣電池——用空氣中的氧氣取代了金屬氧化物——應運而生。鋰空氣電池的蓄電能力為性能最好的鋰離子電池的10多倍。鋰空氣電池的發(fā)電原理是,將鋰金屬氧化產(chǎn)生鋰離子和電子,鋰離子、電子與空氣中的氧分子進(jìn)行還原反應,從而產(chǎn)生電能。由于空氣隨處可得,人們可把鋰空氣電池做得更輕、更小,不必再擔心燃料儲存空間的問(wèn)題。
高效的太陽(yáng)能電池:轉化效率高
目前商用的太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉化為電能的效率不足25%。美國國防部高級研究計劃局(DARPA)正在進(jìn)行的“超高效太陽(yáng)能電池(VHESC)”研發(fā)項目或許可以讓人們得到轉化率高達40%甚至更高的太陽(yáng)能電池,徹底改變電力的生產(chǎn)方式。
先進(jìn)的核能:惰性氣體做冷卻劑
要讓核反應堆工作并確保安全,冷卻是一個(gè)必不可少的過(guò)程。大部分核反應堆都使用大量水做冷卻劑。而新的核反應堆則可能用惰性氣體代替水做冷卻劑或者用對流代替水泵。