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    《未來科技:能源領域最受重視的未來技術是什么?》

    文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2021-08-23 08:58:00【

    2020年底,《麻省理工科技評論》做了一個新的調查,根據各個領域專家的意見總結出10項未來可能非常重要的技術。

    1.信使RNA(mRNA)技術;
    2.GPT-3生成式預訓練的變形器,這項技術是和人工智能有關;
    3.數據信托,這項技術和數據資產有關;
    4.鋰電池技術;
    5.數字化接觸和追蹤,這與大數據有關;
    6.超高精度的全球定位系統;
    7.事務遠程化處理;
    8.多技能的人工智能;
    9.基于算法的內容推薦;
    10.“綠色氫”計劃及相關技術,這項技術與能源問題有關。

    其中“綠色氫”計劃:

    應對能源問題的兩種構想:綠色氫計劃的發起者是比爾·蓋茨。

     

    比爾·蓋茨


      蓋茨現在最關注的不是他的老本行IT技術,也不是他大量投資的生命科學領域,而是應對氣候變化所需要的新能源和材料技術。2015年,蓋茨辦了一家新的投資基金,叫做突破能源(Breakthrough Energy Ventures fund,“BEV”)。這家基金專門投資有可能從根本上解決溫室氣體排放的能源技術,包括核聚變、利用微生物生產生物燃料、存儲可再生能源的大容量電池等技術。這家投資基金的合伙人中包括一大堆大名鼎鼎的人物,比如貝佐斯、布隆伯格和馬云等等。

    不過,這家公司并不是一家標準的風險投資公司,更像是一家慈善基金,它所支持的研究,都是可能20年后才能看到結果的研究。蓋茨強調,必須找到足夠“大”的技術,從根本上解決能源問題、取代現有的化石能源,才有可能抑制全球氣候變化。言外之意是,光靠太陽能和風能是不行的。到目前為止,蓋茨最關注的就是“綠色氫”計劃,這其實是一項以氫氣作為媒介,改變全世界碳循環的大工程。

    綠色氫計劃的概念并不復雜,大體來說包括以下六個環節:

    用太陽能、風能等可再生能源發電;
    發電所獲得的的多余電量,用來電解水獲得氫氣和氧氣;
    電解水得到的氧氣直接用于工業;
    電解水得到的一部分氫氣,作為工業燃料和汽車燃料直接使用;
    與此同時,把工業產生的二氧化碳收集起來;
    電解水得到的氫氣中,燃料之外的部分用于和二氧化碳發生化學反應,生產天然氣和水。

    如果你對中學化學還有印象,就能理解這是一個至少在理論上很完美的碳氫氧循環。理論上這可以讓人類使用能源發展工業的同時,不產生額外的二氧化碳。蓋茨的這個想法是否可行,現在還不知道,不過《麻省理工科技評論》將它列為未來20年一個重要的技術方向。當然,在能源問題上,未來的重要技術方向不止這一個。物理學家、諾貝爾獎獲得者朱棣文教授和目前斯坦福大學普雷考特能源研究所的主任崔屹教授是合作伙伴。

     

    朱棣文


    在能源問題上,朱棣文教授和崔屹教授的想法是類似的,就是要大力發展儲電設備。朱教授給出了一些具體數字:他認為,人類要想真正讓太陽能和風能成為主要能源(占到人類使用電能的80%以上),一個基本的要求就是,人類的儲電設備需要能夠存儲足夠全人類4天使用的電量,需要能夠接受100億千瓦的電力輸入。這是什么概念呢?現在全世界所有電池的儲電能力加在一起,大概能夠接受0.25億千瓦的電力輸入。而三峽水電站的裝機容量是0.225億千瓦,這是它的極限發電能力。也就是說,現在全世界的儲電設備加在一起,大約能接受一個三峽水電站的發電量。但如果要求存儲全人類4天的用電量,儲電設備需要能夠接受444個三峽水電站的峰值電量。

    從蓋茨和朱棣文想法的對比之中我們就可以看出,對于同一個問題,他們所思考的解決方案的側重點是不一樣。朱棣文作為美國前能源部長、諾貝爾獎獲得者,更多地是考慮用傳統的電池方法來解決儲能問題,而蓋茨這些年在做投資,他更多地考慮使用全新的方法來應對能源問題。符合綠色氫的儲能技術:超級電容器的現狀及應用

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