2012年世界科技睁开回想[图]
发表光阴 >2019-05-23 11:20 来源 未知

  美国

  页岩气开拓牵动世界能源情势;太阳能电池转化率再攀新高;国度点火装配研究偏向转向研究核武器。

  田学科 (本报驻美国记者)8月,美国对页岩气的开采已占自然气开采总量的约四分之一,据称到2035年这一比例将提高到约50%。而到2015年美国将超出俄罗斯成为全球最大自然气临盆国。有外媒评论,美国的页岩气胜利开拓极有可能成为全球页岩油气开拓的“引擎”,驱动能源产业出现一场反动。

  加州大学洛杉矶分校将聚合物太阳能电池的光电转化效力由2011年的8.6%提高到10.6%,新电池含有能接收可见光和红外线的两层光伏薄膜,可用于修建物墙壁和窗户;佛罗里达大学尝试对石墨烯资料掺杂三氟甲基磺酰胺,处理后的石墨烯太阳能电池能量转化率高达8.6%,创造了全新的转换记载;国度可再生能源试验室利用纳米技术制成为了转换效力可达18.2%的黑硅太阳能电池,初次证明借助纳米布局的半导体也能制成机能优越低本钱的太阳能电池;莱斯大学利用纳米粒子可间接将太阳能转换成蒸汽,甚至可从冰水发生蒸汽,并拥有24%的综合能效;而应用新概念设计出的一种由砷化镓制成的太阳能电池模子,已取得了高达28.3%的转化效力;用钨丝制作的设备可间接利用阳光的热能发电,其光电转化效力高达37%,机能优于目前最佳的硅基太阳能电池。

  科学家利用光以波的情势流过金属外面并与金属互相感化原理,设计出一种新焊接技术,根据外面等离子体光子学采纳一束简略的光将纳米线焊接在一路,有望促成新式电子设备和太阳能设备的出现;麻省理工学院找到一种可低落硅厚度的新途径,在对峙电池高效的基础上最高变薄90%,从而低落薄膜太阳能电池的制形本钱。

  3月,由国度点火装配所发射出的激光在颠末末了一个聚焦透镜后到达2.03兆焦,成为世界上首个2兆焦能量的紫外激光,即使在颠末光学损耗后,其射于靶室正中央的激光也高达1.875兆焦,成为目前最亮的“人造太阳”。而12月,国度点火装配扭转研究偏向,中央由“能源”变为了“核武器”。浩繁物理学家情感和理智都难以接受而对这一决定大加批评,认为政府考虑轻率,对核聚变能源的探究将使美国在新一轮科技竞争中站稳脚跟,更有可能推动人类文化的过程。而如今却抉择了对峙自己威慑力的武器库。

  洛斯阿拉莫斯国度试验室等机构初次演示了利用热管冷却小型核反应堆,借助平顶裂变试验发生了24瓦电力,并驱动了内华达国度平安网站设备的斯特林引擎,总花费不到100万美元。这次胜利演示证明,靠得住的小型核反应堆型挥作新型太空飞行能源体系。

  能源部布鲁克海文国度试验室开拓出用于电解水的催化剂,采纳相对廉价的资料解决了从干净水中获翟勖氢气的成就,研发的镍钼氮化物催化剂为纳米片状布局,开启了新的有釉勖氢催化情势;萨瓦那河国度试验室利用含三氢化铝的轻型资料制成为了小型储氢容器,该资料具有极高的储氢能力,还具有较低的品德和有利的放电状况。试验证明其氢释放率得当为小型商用燃系绯毓└茉,为未来大规模制作便携式发电体系铺平了途径,在军用和商用领域都可能获得应用;罗彻斯特大学将一种纳米晶体与廉价的镍催化剂结合,改良了一种光照制氢体系,稳固性强、能中倥氢气且本钱低廉。

  为解决核废料存储成就,科学家研制出一种晶体化合物“圣母大学硼酸钍-1(NDTB-1)”,能平安地接收核废料中放射性离子。一旦这些放射性粒子被捕捉到,其可以或许或许与同样大小的、带电荷更多的资料相换,将核废料收受接收再利用,这为核废料“变身”干净燃料扫清了障碍。

  劳伦斯伯克利国度试验室利用一种对人类无害的病毒,开拓出将机械能转换成电能的技术。其利用分外设计的病毒涂在电极上,用手指轻敲邮票大小的电极,病毒即会将敲击的力量转换成电流。新技术初次向小我发电机、在纳米器件中应釉墼勖驱动器及基于滤过性毒菌的电子设备迈出富有毒暗一步;佐治亚理工学院开拓出一种透明的柔性摩擦发电机,这治⑿发电机能“感觉”到一根羽毛飘落下来发生的压力,能将散步这类机械能转化为电,能用来制作自供电的触摸屏,在电子产品、环境监测和医疗设备制作等领域具有弘大的应釉墼勖潜力。

  莱斯大学研究职员开拓出一种几乎可以或许或许喷涂在任何物体外面上的锂离子电池。这种可充电电池构成的喷漆,每一层都代表着传统电池的组件;伦斯勒理工学院的研究职员将世界上最薄的资料石墨烯制成一张纸,用激光或照相机闪光灯的闪光震击,将其弄成“千疮百孔”状,致使该片材内部布局间隔扩大,以允许更多的电解质“润湿”及锂离子电池中的锂离子获得高速率通道的机能。这种石墨烯阳极资料比如今锂离子电池中惯用的石墨阳极充电或放电速率快10倍,甚至在超过1000个充电/放电周期后仍能胜利运行。

  英国

  政府仍支撑核电;颁布碳捕获与储存项目(CCS)计划路线图;推出《英国生物能源计谋》。

  刘海英 (本报驻英国记者)自2011年3月日本大地动引发福岛核电站事故后,英国对付核能的争论久久不歇,直至2011年10月福岛核事故最终调查申报表明核能对付英国来说是平安亦是不行或缺的。此后,英国政府开端勉励核能领域的研究,新建核电站项目再尾饺胧右。虽然在2月尾,时为世界上最老的现役核电站——英国奥尔德伯里核电站正式退役,但其后英国Horizon核电项偏向国际招标表明了英国对核电的支撑立场。

  4月,英国在首个CCS路线图中提出,投入10亿英镑启动新一轮的CCS招标计划;投资1.25亿英镑帮助CCS技术研发,此中包含投入1300万英镑树立英国CCS研究中央。

  4月下旬,英国政府在第三届干净能源部长级集会期间推出《英国生物能源计谋》,并在10月出资200万英镑勉励企业停止生物能源技术研发。

  除持续增强海优势能的打造投入外,英国开端存眷潮汐能的利用。1月,政府宣布英国东北部为英国第一个海洋能源区,发愤将此地区建成利用海洋可再生能源的范例;4月,能源与气候变更部启动海洋能源阵列树模项目,出资2000万英镑支撑两个潮汐能商业化前的树模项目。

  7月,研究职员利用X射线技术,从纳米程度研究了氧化钙基资料的碳捕获和水合过程,有望带来一种可大规模应釉墼勖且经济高效的碳捕获和存储办法;9月,研究职员借助一种名为罗尔斯通氏菌的细菌,将废弃食用油作为质料临盆可降解塑料,这一技术工业化临盆后可大大削减环境净化;11月,包含英国科学家在内的一国际研究团队研制出一种新型催化剂,可在150摄氏度这个相对较高温度下间接将甲甲化为氢,且发生很少的一氧化碳,这一催化剂可能成为制备用于手机等设备的小型、高效燃料电池的关键。

  俄罗斯

  研制acetam的火箭发动机新燃料;启动“北极浮动大学”科研稽核运动;投资睁开便携式移动电源项目。

  张浩 (本报驻俄罗斯记者)2月,俄罗斯能源机械科研临盆结合体创新中央对外表示,研制出一种称为acetam的火箭发动机新燃料。这种燃料能显著提高火箭的能源载荷效力和经济性,应用该燃料的运载火箭能将运往地球同步轨道的负载量提高近30%,同时增强高超音速宇宙飞行器的发射能源。应用新燃料的火箭发动机将逐渐取代煤油—氧发动机,发射本钱每一年可勤俭数十亿卢布。

  8月,由俄地舆学会构造的“北极浮动大学”科研考核运动正式启动。考核队前往法兰士约瑟夫地群岛停止生态环境考核,对两个岛屿睁开环境清理,同时为俄罗斯水文气象和环境监测局收集重要数据,以便气象学家咱咱们对近期冬季天气作出最高精确性的预测。每核运动取得了俄罗斯总统普京的赞,普京提议地舆学会每一年都构造浮动大学的北极科研考核运动。

  9月,俄罗斯国度纳米技术公司决定向一家美国企业拥有的便携式移动电源项目投资2500万美元,以睁开燃料电池技术。这种移动电源应用的燃料为储存在小盒中的液体丁烷,借助于化学反应可以或许颠末过程USB接口向智能手机、平板电脑、电子书、MP3播放器等电子产品充电。与锂电池相比,这种基于燃料电池技术的便携式移动电源更加高效靠得住。

  10月,俄罗斯按照条际迪治硕“国际热核聚变试验堆(ITER)计划”的初次供货,即供给环向场线圈所用的超导线。ITER装配是一个能发生核聚变反应的超导托克马克试验装配,被视为是人类解决未来能源成就的盼望。超导线构成的环向超即盘迨荌TER试验堆装配的关键部件之一。

  法国

  用钴合成两种可替代铂催化剂的新资料;第二代生物燃料临盆技术获得打破。

  李钊 (本报驻法国记者)10月,原子能委员会、国度科研中央等机构研究职员胜利合成两种可在中性环境下工作的钴催化剂,此中一种由钴纳米粒子构成,它具有两种分歧状况,可分离对天生氢气和发生氧气的反应起催化感化。该催化剂可在两种状况间互相转换,成为不含贵金属的可转换催化剂。这种应用钴合成两种可以或许或许替代铂催化剂的新资料,使氢能源制取低本钱化成为可能。

  9月13日,法国生物技术公司Deinove宣布,胜利分离出一种称作“奇球菌”的菌株,能在不必要酶、酵母或抗生素等添加剂的环境下,间接将复杂的生物质料分解成单糖并转化成乙醇。这种可用来临盆第二代生物乙醇的细菌菌株,能简化临盆过程并低落临盆本钱。

  德国

  组建“可再生能源平台”;大力睁开海优势场;LED/OLED技术睁开敏捷;推动国度电动汽车平台,扩建电动汽车加氢站。

  李山(本报驻德国记者)4月,联邦环境部(BMU)组建了由“能源转型”政策实行过程中相干方共同介入的“可再生能源平台”。目前,德国由可再生能源临盆的电力已占总电力供给的20%,而2020年的偏向是35%。

  德国风电装机总量接近3万兆瓦,已经成为德国最重要的可再生能源。此中,自2001年11月以来,德国共同意打造28座海优势电园,目前另有84座待批,而到2030年的偏向是海优势电园装机容量达2500万千瓦。

  不莱梅大学开拓出一种智能节铺逑,可使风力发电设备更好地顺应多变的风力强度,低落故障率。别的,德国还在停止高温超导(THS)输电试验,计划在埃森市中央两座变电站之间铺设世界最长(1公里)的高温超导输电电路。

  欧司朗公司(OSRAM)制作出高机能蓝白光LED原型硅芯片,初次胜利利用硅晶圆基板取代蓝宝石基板制作LED芯片;研究职员还研收回了新型超高亮度LED食物均匀照明技术和可模拟风过云移、光线变幻的匀状况的特别房顶光源;巴斯夫公司与飞利浦公司合作将透明无机发光二极管和太阳能电池技术用到汽车车顶照明中,使其既可作车辆透视天窗,又能利用太阳能停止充电;德国雷根斯堡大学在纯无机分子的基础上,利用本钱低得多的资料研收回了“单线态劳绩”的新电致发光办法。

  颠末过程国度电动汽车平台(NPE)的稳步推动,重点增强电池的研究和开拓。相干创新包含德国人工智能研究中央研发的模块化智能电动汽车,和弗劳恩霍协会研发的,可在45分钟内将常用的电动汽车电池充电至80%,并可集成到电动车上的三段式充电装配;德国开端扩建电动汽车加氢站,将从钟的14座扩建到50座。从而开端构成网络化覆盖,可以或许或许为世界多达5万辆的氢燃料电池汽车供给加氢效劳。

  最大的生物炼油树模厂投入运行,利用生物技术实现为了秸秆粉碎到植物纤维酶分解到糖发酵的完备转换过程,年产1000吨乙醇,且碳排放呈性。

  研究职员开拓出水体细菌和微生物疾速检测新技术,可间接在现场应用,一个小时内即可检测确定水体内细菌和微生物含量;在开拓二氧化碳微生物转化技术方面获得阶段性效果,从褐煤发电厂烟道中挑选出29种能高效转化温室气体并具有优越发展性的微生物。

  日本

  初次观测解析海下深层部分温度;打造海上浮动式风力发电基地;核发电回归为零;将履行“海洋温度差发电”项目。

  葛进 (本报驻日本记者)气象厅颠末过程对深层次海水的观测解析,证明伴随地球暖化,海面至水深700米的海水水温正在以每10年0.02摄氏度的速率上升。这是世界上初次对海面下深层次部分的温度停止观测解析。

  由日本经济产业省主导,日本11家企业与大学合作,计划在距福岛县海岸20到40公里打造一座海上浮动式风力发电基地。该基地的打造分两个阶段,建成后的总发电量可到达1万6000千瓦。

  5月7日,位于北海道的泊核电站停止运行,自1970年来日本核发电回归为零。虽然7月日本核电站又开端运行,但此次停运显示了日本弃核的信心,也为未来逐渐低落核电比例埋下伏笔。

  7月,神户市宣布颠末过程与制酒公司和食物公司的合作,该市下水处理厂可以或许或许用这些公司供给的食物加工残留物与淤泥混合,从而临盆出可供3000户家庭应用的生物燃气。

  在冲绳县久米岛町将开端履行“海洋温度差发电”项目,即利用水温较高的表层海水与较冷的深层海水的温差发电。其将在2013年3月前树立起小型实证设备,同时研究低落这种发电办法本钱的办法和探究未来树立海上发电站的可能性。

  宇宙航空研究开拓机构颠末过程水轮回变动观测卫星“水滴”的数据发现,覆盖北冰洋海面的海冰9月到达观测以来最小面积,约349万平方公里,仅为上世纪80年月平均值的一半。

  新能源产业技术综合开拓机构结合日本企业和美国新墨西哥州政府,开端在美国新墨西哥州停止“灵巧电网”实证项目运行试验。该项目被称为下一代电力网,目标是共同供电不稳固的再生能源开拓。因为整合了信息通讯技术,该电网可以或许或许机动对电力必要和供给停止调节。

  气象厅发布统计数据显示,9月的世界平均气温比往年要高0.24摄氏度,是自1891年有记载以来的最高气温。阐发认为,气温升高的原因重要是温室气体的浓度上升和气候异常变更频率的赓续增长。

  韩国

  初次发现可大规模储存二氧化碳海洋沉积层;提高可再生能源任务配额;开拓出海洋生物氢气技术。

  薛严 (本报驻韩国记者)5月,疆土海洋部表示,初次发现可大规模储存二氧化碳的海洋沉积层。该部无关职员表示,此次发现的沉积层位于蔚山以东60至90公里的大陆架附近,深度在800米至3000米之间,二氧化碳储存量可达51亿吨。韩国政府表示,节制该地区详细地质布局后,将于2015年前决定是否将其确定为二氧化碳的储存场合。

  6月,知识经济部表示,政府将打造100兆瓦太阳能设备,推动太阳光产业的睁开。计划将可再生能源任务配额从2012年的230兆瓦提高到2013年的330兆瓦。别的,将对消耗电力较多的法人履行任务应用一定比重的可再生能源轨制,同时对相干产品研发企业供给进口退税让励措施,让其更容易获得进口保函。该部分还表示,太阳光项目综合研发中央将在未来5年投入1500亿韩元(约合国民币8.3亿元)开拓无关技术和产品。

  7月,疆土海洋部表示,海洋研究院初次开拓出海洋生物氢气技术,即利用生活在宁靖洋深海海底的微生物“超嗜热古细菌”将一氧化碳转换为氢气。该技术既能削减一氧化碳排量,又能临盆氢气,其效力最高可达目前采纳的厌氧细菌的15倍。这是该国在世界上初次开拓出利用深海微生物将一氧化碳转换为氢气的技术。如果2018年前实现商用化,估计每一年可以或许或许临盆1万吨氢气,供5万辆氢燃料汽车运行一年。

  以色列

  将新能源产业和水技术并列为“以色列新技术”计划;举行“以色列新能源展”;开拓出用细菌既处理污水又发电技术。

  冯志文 (本报驻以色列记者)政府勉励住民应用新能源,世界度用热水热源93%都是采纳太阳能,普及率全球第一。太阳能光伏发电站睁开也非常敏捷。

  9月在特拉维夫市举行的“以色列新能源展”为新能源的睁开起到了积极推动感化。重要存眷光伏、太阳能热能技术、风能、生物质能和效能议题等,共有40多个国度的100多家展商参展。

  Emefcy公司开拓出一种高效污水处理技术,用带电细菌处理污水,处理的同时可以或许或许发电。该公司因为该技术被选定为纽约第五次年度能源财经峰会“2012年新能源前锋”的10家公司之一;被誉为世界海水淡化先导的以色列IDE公司独家拥有高温多效与反渗透两项技术,凭仗投资少、耗能低、造建周期短等优势占据了全球90%的海水淡化市 

  在建的Soreq海水淡化厂将是世界上最大的海水淡化厂,年临盆量1.5亿方水。2013年以色列将每一年颠末过程海水淡化临盆5亿方的生活用水,届时以色列世界35%的生活用水未来自海水淡化。

  以色列创造的节水灌溉体系将农业用水的利用率提高到70%到80%,该技术的创造人丹尼尔·希勒尔因在干旱地区创始性的应用滴灌技术而获得世界农业领域的“诺贝尔奖”——2012年世界食粮奖。

  南非

  开征轮胎税;履行《综合股源计划2010》;推出“可再生能源自力发电厂商计划;同意碳捕获与封存路线图;政府“放行”页岩气勘探。

  李学华 (本报驻南非记者)为增强废旧轮胎办理而推出新举动:从2月1日起,将对统统本地制作或入口的轮胎征税,税率为2.3兰特/公斤。此项新税所得将用于废旧轮胎的收受接收利用。环境部最终选取“南非收受接收与经济睁开倡议公司(REDISA)”提交的计划作为解决废轮胎成就的新模子在世界履行,请求统统与轮胎无关的企业,必需对照REDISA计划停止调剂,使自己的经营运动相符其请求。违反规定者将面对至多10万兰特或入狱3年的处罚。

  根据南非政府制定的《综合股源计划2010》,在2030年之前,南非要新建可再生能源发电能力为17800兆瓦。2016年之前是履行该计划的第一阶段,南非将新建可再生能源发电能力3725兆瓦,详细如下:风力发电1850兆瓦、太阳能光伏发电1450兆瓦、太阳能集热发电200兆瓦、生物质发电12.5兆瓦、生物沼气发电12.5兆瓦、渣滓填埋气发电25兆瓦、小型水电75兆瓦、最大发电能力低于5兆瓦的小型发电项目100兆瓦。

  为吸引私家和外洋本钱投资电力打造,能源部推出“可再生能源自力发电厂商计划(IPP)”,约请国内外投资者竞标。迄今已停止两轮招标,第一轮有28家公司中标,总共要新建发电能力1416兆瓦,条约投资额达470亿兰特;第二轮有19家公司中标,将新建发电能力1044兆瓦,兰投资280亿兰特。2013年还将有三轮招标,兰吸引总投资额将超过1000亿兰特。

  5月,南非政府同意了由南非碳捕获与封存(CCS)研究中央建议的CCS路线图。该路线图将分为五个阶段:停止CCS潜力评估;体例CCS地舆信息图册;停止二氧化碳注入试验,将在2016年前实现;2020年开端十万吨级项目树模;2025年实现每一年封存百万吨以上二氧化碳的大型项偏向商业化运行。前两部分现已实现。

  因为,2011岁首年月壳牌公司申请在估计页岩气储量为435万亿立方英尺的南非北开普省卡鲁盆地停止钻探,遭到了环保构造的强烈反对,南非政府被迫于2012年4月宣布暂停审议壳牌的申请。而9月在审议了一个跨部分专业委被对水力压裂法停止的平安性评估后,南非政府决定解除对在卡鲁地区停止页岩气勘探南拗。专页,页岩气的开采将使南非壳耙靠煤炭的能源布局发生基本性的改变,为南非经济睁开带来壮大助力。

  《科技日报》(2013-01-04 二版)

  (中国科技网)

  责编:董子凡

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