媒體盤點(diǎn):2011年世界科技發(fā)展回顧之能源環(huán)保
日本
光電池研發(fā)再上臺(tái)階;擴(kuò)大太陽能發(fā)電;試驗(yàn)海上風(fēng)電系統(tǒng);新型發(fā)電系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)成功。
葛進(jìn)(本報(bào)駐日本記者)北陸先端科技大學(xué)院大學(xué)通過涂抹液體硅的新方法成功制造出薄膜光電池,大大降低制造費(fèi)用;產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所以不銹鋼為基板,制造出低成本銅銦鎵硒系(CIGS)光電池,重量輕且可彎曲,未來可用作汽車頂部的太陽能電池等;夏普公司和新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)出轉(zhuǎn)換效率最高的光電池,轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到36.9%。
最大規(guī)模太陽能發(fā)電裝置在川崎市運(yùn)行,年發(fā)電量約合2110萬千瓦時(shí),可滿足5900家庭一年的用電需求。
日本電源開發(fā)公司與新能源開發(fā)機(jī)構(gòu)開始在北九州海灣地區(qū)進(jìn)行海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)驗(yàn)證試驗(yàn),計(jì)劃將于2015年結(jié)束。
東京工業(yè)大學(xué)和能源綜合工學(xué)研究所成功進(jìn)行了超臨界二氧化碳?xì)怏w渦輪機(jī)的原理驗(yàn)證試驗(yàn),為研制新型發(fā)電系統(tǒng)開辟新道路。
巴 西
清潔能源投資世界第六;研究建立電動(dòng)汽車充電站網(wǎng)絡(luò);建立第一座南極環(huán)境科研艙。
張新生(本報(bào)駐巴西記者)據(jù)美國非政府組織今年3月報(bào)告,巴西清潔能源投資世界名列第六,2010年清潔能源投資達(dá)76億美元,其中40%投向生物燃料,31%投向風(fēng)力發(fā)電,28%為其他清潔能源。巴西清潔能源專家稱,巴西約90%的能源來自水力發(fā)電,風(fēng)力發(fā)電目前尚處于起步階段,但正在加速發(fā)展。
尼桑汽車公司2010年12月開始出售世界第一款大規(guī)模生產(chǎn)的100%電動(dòng)汽車。圣保羅市2011年6月與當(dāng)?shù)仄嚿檀砗炇鹨庀蛐詤f(xié)議,研究在該市建立充電站網(wǎng)絡(luò),鼓勵(lì)使用電動(dòng)汽車。
法 國
對(duì)全國核電站進(jìn)行安檢;發(fā)展第四代核能技術(shù);成立國際核能學(xué)院;強(qiáng)制租售房屋標(biāo)明能耗;推出公共電動(dòng)車租賃。
李釗(本報(bào)駐法國記者)法國電力供應(yīng)80%左右依靠核能。日本核事故后,法國表示將在加強(qiáng)核安全的基礎(chǔ)上繼續(xù)利用核能發(fā)電。核安全局對(duì)全國核設(shè)施、核電站進(jìn)行了安全排查,稱運(yùn)行中的58座核反應(yīng)堆全部安全可靠,并制定了極端情況下的應(yīng)對(duì)方案。法國克呂阿核電站還舉行了重大核電事故模擬演習(xí)。
2011年6月,法國在“政府借債”計(jì)劃框架下向核能領(lǐng)域提供10億歐元投資,發(fā)展第四代核電技術(shù),加強(qiáng)核安全科研工作。成立法國國際核能學(xué)院,培養(yǎng)的核能人才除滿足法國本土需求外,還將派往有需要的國家。
政府規(guī)定從2011年1月1日起,所有出租和出售房屋必須標(biāo)明能耗情況,否則將處以3.75萬歐元罰款和最高兩年的刑罰。法國2006年起對(duì)出售房屋進(jìn)行能耗鑒定,分為A到G七個(gè)等級(jí),A等能耗最少G等最多。
巴黎市政府12月5日推出全球首個(gè)公共電動(dòng)車租賃系統(tǒng)。電動(dòng)車昵稱“小藍(lán)車”,零噪音零污染,巴黎市區(qū)內(nèi)和46個(gè)周邊城市可在取用站現(xiàn)場(chǎng)登記租訂。
加拿大
繪制世界首張地下水流分布圖;預(yù)測(cè)地球1000年后氣候狀況;研發(fā)出全光譜太陽能電池和高效膠體量子點(diǎn)太陽能電池。
杜華斌(本報(bào)駐加拿大記者)繪制出世界上首張地表下流經(jīng)巖石和沉積物的地下水流分布圖。深達(dá)地表下100米左右,而過去只涉及地下1到2米。
首次采用全氣候模型模擬預(yù)測(cè)地球1000年后的氣候狀況,二氧化碳水平上升對(duì)氣候產(chǎn)生的影響至少會(huì)持續(xù)1000年,南極西部冰蓋將在公元3000年完全崩塌,導(dǎo)致全球海平面上升至少4米。
科學(xué)家在普通吸水紙上涂上銀納米粒子,開發(fā)出輕便低成本的水過濾凈化技術(shù),可用于災(zāi)區(qū)應(yīng)急凈水,但還不能作為日常水凈化系統(tǒng)。
發(fā)明“可轉(zhuǎn)換親水溶劑”,有溶于水和不溶于水兩種狀態(tài),可用于將泡沫塑料溶解分離,加工成純聚苯乙烯粉末再次使用。被列為加拿大百年來20項(xiàng)重大發(fā)明之一。
研發(fā)出新式全光譜太陽能電池,能吸收可見光和不可見光,理論轉(zhuǎn)化效率達(dá)42%,超過現(xiàn)有普通太陽能電池31%的理論轉(zhuǎn)化率;與其他國家研究人員合作,研制出迄今轉(zhuǎn)化效率最高(達(dá)6%)的膠體量子點(diǎn)太陽能電池。
英 國
新型電池研究取得突破;啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)研發(fā)項(xiàng)目,“細(xì)菌發(fā)電”更接近現(xiàn)實(shí)。
劉海英(本報(bào)駐英國記者)謝菲爾德大學(xué)和劍橋大學(xué)開發(fā)出塑料太陽能電池,以可循環(huán)塑料薄膜為原料,通過“卷對(duì)卷印刷”技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn),成本低廉且環(huán)保。利茲大學(xué)也開發(fā)出一種安全廉價(jià)的新型鋰電池,減小了起火等安全隱患,有望用于筆記本電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品。
海上風(fēng)能作為英國能源產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域,一直備受政府重視。能源技術(shù)研究所投資約1000萬英鎊,啟動(dòng)加長風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片研發(fā)項(xiàng)目,設(shè)計(jì)、建造和測(cè)試大于90米的葉片,可用于發(fā)電能力為8至10兆瓦的風(fēng)力渦輪機(jī)。
此外,英美科學(xué)家聯(lián)合首次展示了細(xì)菌中運(yùn)送電荷的細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)及其將電子由細(xì)胞內(nèi)推到細(xì)胞外的過程,讓“細(xì)菌發(fā)電”更接近現(xiàn)實(shí)。
韓 國
綠色增長成經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展主線;加強(qiáng)與西方發(fā)達(dá)國家合作;潮汐發(fā)電站正式運(yùn)營。
薛嚴(yán)(本報(bào)駐韓國記者)韓國政府目前已經(jīng)啟動(dòng)了幾個(gè)大型綠色能源技術(shù)項(xiàng)目,用于拉動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。知識(shí)經(jīng)濟(jì)部今年2月與加拿大簽訂了綠色能源技術(shù)合作諒解備忘錄,雙方將在碳捕獲與存儲(chǔ)、再生能源、智能電網(wǎng)、熱電聯(lián)產(chǎn)、環(huán)保汽車等領(lǐng)域開展合作。
教育科學(xué)技術(shù)部4月表示,韓美兩國今后10年分三個(gè)階段聯(lián)合研究核燃料干式處理技術(shù)和鈉冷卻快堆。根據(jù)此研究成果,韓國將利用使用后的核燃料進(jìn)行再發(fā)電。
7月,首爾市利用垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的可燃性氣體建造了氫能供應(yīng)站,每天可生產(chǎn)720標(biāo)準(zhǔn)立方米氫能,在世界尚屬首例。
8月,安山市始華湖潮汐發(fā)電站正式運(yùn)營,年發(fā)電量5.52億千瓦。
美 國
提高熱電材料轉(zhuǎn)化率;高效且廉價(jià)利用太陽能發(fā)電;人造樹葉和人造酶以水制氫;鋰電池翻出新花樣。
毛黎(本報(bào)駐美國記者)熱電材料的新進(jìn)展有助于能源更清潔,擁有更廣泛的用途?茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),在一種熱電材料中只需摻雜1%的稀土元素鈰或鐿,就可將其轉(zhuǎn)換效率提高25%;將巖鹽納米晶體溶解在碲化鉛內(nèi)制造出的新材料熱電轉(zhuǎn)化效率提高到14%。還有一種新型熱電半導(dǎo)體材料能捕獲汽車排出的廢熱能并轉(zhuǎn)化為電能,有望將現(xiàn)有汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性提高3%到5%;此外,利用熱電效應(yīng)研發(fā)出的微電子機(jī)械系統(tǒng)熱電電容器結(jié)構(gòu),能將工業(yè)過程中產(chǎn)生的廢熱變?yōu)殡娏Α?/p>
科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),石墨烯在室溫和普通光照下,能產(chǎn)生載流子效應(yīng)而導(dǎo)電。這讓石墨烯在太陽能電池、夜視系統(tǒng)、天文望遠(yuǎn)鏡及半導(dǎo)體傳感器等應(yīng)用領(lǐng)域更有前景。
硅太陽能電池的效率通常只能達(dá)到20%。而采用鎵氮砷(GaNAs)合金材料造出的多帶型太陽能電池效率超過了40%;而另一種用砷化鎵造出的薄膜太陽能電池,通過釋放更多光子而不是吸收更多,也達(dá)到了最高轉(zhuǎn)化率28.4%的記錄;工程師首次用噴墨打印技術(shù)造出廉價(jià)的CIGS(銅銦鎵硒)薄膜太陽能電池。
化學(xué)家用鎳鈷催化劑造出“人造樹葉”,光合效率是自然樹葉10倍,能在簡單的條件下將水分解為氫氣和氧氣;能源部研發(fā)出以水制氫的“人造酶”,與天然酶相比,將制氫速度提高10倍。
鋰離子電池花樣繁多,科學(xué)家研制出一種柔韌且透明的電池讓人們更靠近全透明手機(jī);還有一種碳纖維鋰空氣電池,比其他碳電極有更多孔,能量密度是目前可充電鋰離子電池的4倍;此外,還研制出針對(duì)鋰離子電池的電極,允許電池保有比現(xiàn)有技術(shù)高10倍的電量,充電率也提升10倍。
以色列
國家潔凈空氣法實(shí)施;建設(shè)有機(jī)廢棄物處理廠;開發(fā)新型熱水加熱系統(tǒng);開發(fā)陸?zhàn)B海水魚新方法。
鄭曉春(本報(bào)駐以色列記者)以色列《國家潔凈空氣法》年初正式實(shí)施,內(nèi)容包括制定減少空氣污染和排放的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
11月,環(huán)保部投資2.5億謝克在全國建設(shè)20個(gè)有機(jī)廢棄物處理廠和轉(zhuǎn)運(yùn)站,每天可處理廢棄物8000噸,相當(dāng)于全國每天2/3的有機(jī)廢料。
福巴斯能源公司開發(fā)出一種可供賓館、醫(yī)院等大型公共設(shè)施使用的新型熱水加熱系統(tǒng),由熱泵和傳統(tǒng)能源加熱結(jié)合而成,能自動(dòng)轉(zhuǎn)換加熱方式,提高能效降低成本。
針對(duì)過度捕撈情況,以色列GFA公司開發(fā)出一種被稱為“零排放”系統(tǒng)的陸地養(yǎng)殖海水魚的新方法,可在沙漠中使用,不產(chǎn)生環(huán)境影響也無任何浪費(fèi),為內(nèi)陸?zhàn)B殖海水魚開辟新途徑。
德 國
建立城市氣候保護(hù)科研網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃;推廣生物燃料汽油;推出低油耗概念車;海上風(fēng)電場(chǎng)和世界首座風(fēng)力—氫氣混合發(fā)電站運(yùn)營。
李山(本報(bào)駐德國記者)柏林自由大學(xué)和波茨坦可持續(xù)發(fā)展高等研究院(IASS)開始建立城市氣候保護(hù)科研網(wǎng)絡(luò)的計(jì)劃。內(nèi)容包括遏制城市氣候變化引發(fā)的后果;城市能源供應(yīng)、低排放的城市規(guī)劃和建設(shè)等。
全國加油站2011年1月1日起提供含10%乙醇的汽油(E10),政府通過稅率等經(jīng)濟(jì)手段來加大推廣生物燃料汽油力度。
大眾汽車公司發(fā)布百公里油耗不足1升的Formula XL1概念車。采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng),超輕碳纖維車身僅重795公斤,二氧化碳排放僅24克/公里。
弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所開發(fā)出高效的銅金屬太陽能電池,用銅替代銀做電池觸點(diǎn),轉(zhuǎn)換效率可達(dá)21.4%,同時(shí)降低了成本;卡爾斯魯爾技術(shù)研究院(KIT)研制出快速灌注電解質(zhì)的新技術(shù),將灌注時(shí)間從幾小時(shí)縮短到幾分鐘,提高了電池性能并降低生產(chǎn)成本。
世界上第一座風(fēng)力—氫氣混合發(fā)電站10月在勃蘭登堡州的普倫茨勞投入運(yùn)營,可把風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的多余電量用來電解制取氫氣。
烏克蘭
開發(fā)新一代安全核技術(shù);解決電力系統(tǒng)運(yùn)行模式問題;完成多項(xiàng)計(jì)劃研究;開展跨界草原帶生物多樣性保護(hù)國際聯(lián)合研究。
程剛(本報(bào)駐烏克蘭記者)開發(fā)出一種能將固體放射性廢料加工成化學(xué)性能穩(wěn)定的可溶性基質(zhì)材料的新技術(shù)。
在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域,為烏克蘭向持續(xù)性發(fā)展過渡擬定環(huán)境保護(hù)的國際戰(zhàn)略和方法,確定對(duì)自然系統(tǒng)的人為損壞度等。完成“第聶伯河、普魯特河和塞列特河流域綜合防洪目標(biāo)計(jì)劃”等多項(xiàng)計(jì)劃指導(dǎo)下的研究。
同周邊國家一起,開展對(duì)烏克蘭草原帶跨界地區(qū)生物多樣性保護(hù)和持續(xù)性發(fā)展的聯(lián)合研究,并開發(fā)出保護(hù)新方法。
俄羅斯
環(huán)保研究投資力度加大;中俄聯(lián)合考察遠(yuǎn)東氣候環(huán)境。
張浩(本報(bào)駐俄羅斯記者)7月,政府批準(zhǔn)2012—2020年間保護(hù)貝加爾湖聯(lián)邦專項(xiàng)計(jì)劃,包括工業(yè)廢料回收利用與加工、當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的替代發(fā)展等方面,以減少水域污染、保存瀕危動(dòng)植物、發(fā)展海岸線保護(hù)系統(tǒng)和國家生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
10月,政府準(zhǔn)備在2012年至2013年期間撥款11.3億盧布,用于南北極地帶考察、環(huán)境監(jiān)測(cè)和極地區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。
11月,批準(zhǔn)了關(guān)于建立俄羅斯統(tǒng)一國家生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的修正案,包括國家監(jiān)測(cè)環(huán)保和污染、空氣質(zhì)量情況,還將成立國家生態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫,收集、整理和分析環(huán)境信息。
中俄科學(xué)家組成的考察隊(duì)對(duì)鄂霍次克海和太平洋西北部進(jìn)行了科考,對(duì)遠(yuǎn)東地區(qū)氣候變化、海洋環(huán)境以及水文、水化學(xué)等課題進(jìn)行了研究。
南 非
公布新一代清潔燃油標(biāo)準(zhǔn)草案;批準(zhǔn)20年綜合資源規(guī)劃;編制CCS潛力評(píng)估及碳封存地理圖冊(cè);研制新式太陽能集熱發(fā)電站。
李學(xué)華(本報(bào)駐南非記者)2011年3月,南非能源部公布新一代清潔燃油標(biāo)準(zhǔn)(CF2)草案,從2013年起,南非將開始供應(yīng)達(dá)到“歐5”標(biāo)準(zhǔn)的燃油;9月,政府要求在柴油中,生物燃料的摻加比例不少于5%;在汽油中,生物乙醇的摻加比例至少為2%。
3月底,政府批準(zhǔn)了能源部《綜合資源規(guī)劃2010(IRP2010)》,勾勒出南非未來20年間電力供應(yīng)與發(fā)展藍(lán)圖。
10月,南非碳捕獲與封存(CCS)潛力評(píng)估及碳封存地理圖冊(cè)編制完成。根據(jù)初步結(jié)果,南非封存二氧化碳的潛力為1500億噸,其中98%在近海區(qū)域,2%在內(nèi)陸地區(qū)。
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