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盘点有望改变清洁能源前景的五项突破

2016-03-27 14:51来源:科技日报作者:刘 霞关键词:风力涡轮发电风力发电风电设备收藏点赞

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可持续生物燃料:节能环保保应用

生物燃料一直被视作可替代传统化石燃料用于汽车和飞机的潜在燃料,但这种能源的可持续性究竟如何仍然存在疑问。有研究人员指出,生物燃料的生产会导致森林滥砍乱伐,进而助长全球变暖,而且许多植物在转变成燃料时需要大量水和能源。

不过, ARPA-E目前正在研发一些新技术,使生物燃料的生产过程实现碳中和以及环境可持续性。威廉姆斯说:“我们正在研究如何通过机器人、大数据分析以及遗传学领域的最新知识来指导我们种植更好的植物。”在这些实验中,机器人会收集一些作物数据,随后,科学家们可以通过这些数据获悉如何用更少的肥料和水种植出生物燃料作物。

另据报道,挪威造纸纤维研究所与英国阿斯丹顿大学正在联合进行一项“ReShip”项目,旨在从木材废料中提取可持续性生物原油,再与传统柴油和表面活性剂相混合以形成一种多成分燃料,这一燃料有望显著减少温室气体排放。

专家表示,随着科学家们进行这方面更多的研究,可持续生物燃料有望应用于生活的多个方面。

核聚变:我的未来不是梦

核聚变通常被认为是人类清洁能源领域的“圣杯”,是解决未来能源问题的主要选择之一。核聚变反应产生的能量远高于裂变反应产生的能量,所需的氚和氘在自然界中广泛存在。另外,核聚变反应堆比目前的核裂变反应堆产生的核废料更少,放射性污染也会在短期内消失。数十年来,科学家们在实验室中苦心孤诣地研究原子的聚合,以模拟太阳产生能量的方式。虽然取得了一些进展,但利用核聚变产生的能量被证明要比许多人所期望的困难得多。如果科学家最终取得成功,那么人类将掌握几乎无限清洁能源的钥匙。

过去数月,科学家们在核聚变领域取得了一些重大进展。德国总理默克尔于2月初开启了迄今最大的仿星器核聚变反应设备“螺旋石7-X”。该设备首次制造出氢等离子体,并持续放电1/4秒,向实现受控核聚变迈出重要一步。

另据媒体报道,中国中科院合肥物质科学研究院的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)成功实现了电子温度超过5千万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电。EAST的既定科学目标是实现1亿度1000秒的等离子体运行,但实现该目标面临着众多科学和技术(物理和工程)的挑战。

另外,在法国南部马赛附近的卡达哈什,“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”也在有条不紊地进行。ITER的最终目标是建造、运行一个可持续燃烧的托卡马克型聚变实验堆,以验证聚变反应堆的工程技术可行性,从而为建造聚变能示范电站奠定坚实的科学基础和必要的技术基础。目前国际上对ITER计划的主流看法是:建造和运行ITER的科学和工程技术基础已具备,成功的把握较大,经过示范堆、原型堆核电站阶段,如不出意外的话,可在本世纪中叶实现聚变能商业化。

专家们普遍认为,随着越来越多的资金和人才涌入发现“能源奇迹”的浪潮中,重大能源突破指日可待。

原标题:盘点有望改变清洁能源前景的五项突破
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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