五大創(chuàng)新性能源技術(shù)突破-藻類制造的生物燃料:能效高

據(jù)英國《經(jīng)濟(jì)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以化石能源為主的現(xiàn)狀,改變我們獲取能源的方式,確保我們的能源安全。

藻類制造的生物燃料:能效高

用玉米或甘蔗等可食用的農(nóng)作物來制造生物燃料存在兩大弊端:一是與糧爭地,與人爭食,對現(xiàn)在人類業(yè)已不堪重負(fù)的糧食危機(jī)來說無疑是雪上加霜;另一方面也將給淡水供應(yīng)帶來巨大壓力。藻類受命于危難之中,挺身而出。海藻不會占用土地和淡水,不與人爭糧,不與糧爭地,只要有陽光和海水就能生長,甚至在廢水和污水中也能生長。

科學(xué)家們的測算表明,每英畝藻類能生成數(shù)千加侖的汽油,而同樣大小的土地種植出來的農(nóng)作物才能生產(chǎn)區(qū)區(qū)數(shù)百加侖汽油,完全不可同日而語。不過,現(xiàn)在科學(xué)家們面臨的問題是,如何以更經(jīng)濟(jì)可行的辦法進(jìn)行規(guī)?;a(chǎn)。

液態(tài)金屬電池:個頭小,儲能強

目前,科學(xué)家們還沒有研制出在電網(wǎng)中大規(guī)模存儲電能的高性價比方法,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(jù)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(dǎo)的研究團(tuán)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(gòu)造其實很簡單,兩邊為液態(tài)金屬電極,中間夾著熔鹽。在未來某一天,液態(tài)金屬電池有望產(chǎn)生像太陽能這樣的可再生能源,使太陽能電池板和風(fēng)力渦輪機(jī)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(dāng)電動汽車使用這種電池時,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(yīng)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(yīng),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(dān)心燃料儲存空間的問題。

高效的太陽能電池:轉(zhuǎn)化效率高

目前商用的太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)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“超高效太陽能電池(VHESC)”研發(fā)項目或許可以讓人們得到轉(zhuǎn)化率高達(dá)40%甚至更高的太陽能電池,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(yīng)堆工作并確保安全,冷卻是一個必不可少的過程。大部分核反應(yīng)堆都使用大量水做冷卻劑。而新的核反應(yīng)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。

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