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能源危机日益凸显 新能源开发崭露头角

2023-06-29

科技创新与品牌 2023年1期
关键词:核聚变钠离子太阳

2022年初的俄乌冲突已经持续接近一年仍不见缓和,受此影响,世界范围内的能源系统首先备受冲击,欧洲天然气告急、中东石油价格飙、美国页岩气开发规模增大……世界是一个整体,人类以命运共同体的形式生存在这颗星球上,牵一发而动全身。回首人类文明史上的诸多纷争,绕不开资源、能源两个字,当今化石能源日渐消耗,人类的未来何去何从,所有人的目光转向了新能源。好在,在新能源领域不断传来令人振奋的消息,甚至让很多社会学家嗅到了一丝“平息人类本源性纷争”的可能。

2022年新能源领域带给世界诸多令人期待满满的消息,它们有些仍处于实验室中,但是却成了普罗米修斯手中的火炬,有些成果已经踏上了规模性商用化的旅途,有望借此助推全球能源加速向新能源轨道靠拢。

比如美国能源部2022年12月13日宣布,其下属的劳伦斯利弗莫尔国家实验室科研人员实现了“核聚变点火”,称这一“重大科学突破”将为国防及清洁能源未来发展奠定基础。

美能源部在一份声明中说,2022年12月5日,科研人员在劳伦斯利弗莫尔国家实验室“国家点燃实验设施”进行了历史上首次可控核聚变实验,意味着核聚变实验中产生的能量多于用于驱动核聚变的激光能量。这一实验将为推动清洁能源发展提供宝贵见解,有助于实现零碳经济目标。如果这一成果成功落地,人类自己为自己创造了一顆几近于“永动”的“人造太阳”,太阳神就是人类自己!

当然距离那一天还有很长的路要走,不妨看看已经有所眉目的成果——液体太阳燃料电池。说完“人造太阳”,接下来说说“液体太阳”。 所谓液体太阳燃料项目即利用太阳能、水和二氧化碳产生甲醛的过程,将太阳的能量转移到液态的加权重,并储存起来,因此形象地被喻为“液态阳光”。其本质是本质上是一种人工光合成反应,可以类比自然界中的光合作用,但是效率增加了数十倍,可达14%以上,工业化规模生产是可行的。倘若能够稳定生产,那么将太阳能转化为动力,将二氧化碳变废为宝,实现碳的资源化循环利用,可以最大程度减少碳排放,帮助人类实现可持续发展。

此外,目前应用难度最低的当属钠离子电池,该电池作为一种二次电池(充电电池),主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作,与锂离子电池工作原理相似。不过相比于锂离子电池,钠离子电池作为替代品具有更多优势,比如储量丰富、价格低廉、重量小、安全系数高等,虽然全面取代锂电池、铅酸电池仍有一定困难,但是黎明后的那抹初生之光已见端倪,钠离子电池也被认为是最有可能成为下一代低速电动车辆和储能的电池。

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