朱頭山

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新能源領域正在冒頭的幾個新技術

(2023-08-07 09:47:52) 下一個

最近韓國的LK-99掀起了新工業革命的期望。但這個技術至今尚未得到證實,而即使證實了,從初步產品到成熟產品,還需要經過無數的改進, 恐怕沒個幾十年,還無法實現!

綠色能源是目前最時髦的一個話題,各國都在盡其所能地在推進。盡管有了很大的進步,似乎氣候變化的速度比科學家預計的要快,原來設定的比工業化時代平均氣溫不超過1.5度的閾值恐怕已經打破,或者接近打破。按照公認的模型計算結果,地球將進入一個不可逆的持續溫度升高漩渦。而最近全球普遍的驚人的高溫,啟示這可不是開玩笑,阿聯酋的溫度已經達到66度,完全可以煮熟雞蛋,也可以煮熟你的腦子,如果你沒有汗腺降溫的話。如果全世界都60多度,人類該完犢子了!

不管怎麽樣,綠色過程都應該加速。除了改進已有的技術手段,如光電,風電,電動汽車,電池技術外,還取決於新的,突破性的思維從而帶來突破性的科技。

電池驅動的電動車有了很大進步,但現有電池的能量密度比汽油還是差得很多,就算勉強能驅動通勤小汽車,對驅動長途運輸的大卡車,輪船還是力不從心,更不用說飛機了。光風發電由於其時間和電量,頻率的不均勻性,在並入統一輸電網有個複雜的同步問題,否則會引發電網崩潰,甚至毀壞。除了使用不同的儲電設備(抽水電站,壓縮氣站,飛輪,化學電池), 最可行的還是用天然氣發電站作為同步和備用站, 如果用煤電,需要保持至少30%的基礎發電量,核電不能用於調節。而天然氣與煤電都有碳排的問題。

目前在新能源方麵,有無數新創公司和大學實驗室在探索新的可能性,以下是幾種很有希望的新技術。它們已經超越了LK-99 很多步,早就被證實了,目前正在進行實用化驗證過程中。也就是說,離成熟不是幾十年,可能就在幾年之內。如果成功,將都是game changer!

第一個就是甲殼素。

甲殼素是一種天然聚合物,在螃蟹、蝦、昆蟲和其他節肢動物的外骨骼中都有發現。它是由葡萄糖單元組成的長鏈,並且具有許多有趣的特性,包括生物相容性、可生物降解性和導電性。

甲殼素已被研究用於各種電池應用,包括電容器、二次電池和燃料電池。它已被證明可以用於製造高能量密度電池,並且由於其生物相容性和可生物降解性,它比傳統的金屬電極更安全。甲殼素電池在許多領域都有潛在的應用,包括電動汽車、可穿戴設備和便攜式電子設備。它們還可以用於大規模儲能,例如在電網中。

以下是甲殼素電池的一些潛在優勢:

高能量密度:甲殼素電池可以比傳統的電池存儲更多的能量。
生物相容性:甲殼素電池對生物體無害,可以用於製造安全的醫療設備。
可生物降解性:甲殼素電池可以完全生物降解,不會對環境造成汙染。

甲殼素電池仍處於開發的早期階段,但它們有可能徹底改變我們使用電力的方式。隨著技術的發展,甲殼素電池可能會成為未來電池的首選。

水泥儲能技術是一種使用特殊水泥來儲存電能的技術。該技術利用水泥含有的雙電層特性,即水泥中存在正負電荷的粒子,這些粒子可以被電解質離子吸引。當電流通過水泥時,電解質離子會被吸引到粒子上,從而產生電場,變成一個超級電容器。該電場可以用於儲存電能。

特殊水泥儲能技術具有許多優勢,包括:

成本低廉:水泥是一種廉價的材料,因此其儲能成本也較低。
安全性高:水泥是一種安全的材料,因此其儲能技術也較安全。
耐久性好:水泥是一種耐久的材料,因此其儲能技術也較耐久。
可擴展性好:水泥是一種可擴展的材料,因此其儲能技術也較可擴展。

特殊水泥儲能技術仍處於開發的早期階段,但它具有成為一種可行的儲能技術的潛力。該技術可以用於各種應用,包括電網儲能、電動汽車充電和可再生能源儲能。

鈣鈦礦(perovskite)太陽能電池是一種太陽能電池,它使用鈣鈦礦材料作為吸收光的層。鈣鈦礦是一類具有特定晶體結構的材料,已被證明具有優異的光學和電子特性,適用於太陽能電池。

鈣鈦礦太陽能電池有可能比傳統的矽太陽能電池便宜得多,並且可以以更可擴展的方式進行製造。以下是鈣鈦礦太陽能電池的一些優點:

低成本:鈣鈦礦材料相對便宜,這可能使鈣鈦礦太陽能電池比傳統的矽太陽能電池便宜得多。
可擴展性:鈣鈦礦太陽能電池可以以比矽太陽能電池更可擴展的方式進行製造,這可能使它們更容易獲得。
效率:鈣鈦礦太陽能電池有可能非常高效,它們已經實現了超過20%的效率。

以下是鈣鈦礦太陽能電池的一些缺點:

穩定性:鈣鈦礦材料不如矽材料穩定,會隨著時間的推移而退化。
毒性:一些鈣鈦礦材料有毒,這可能構成安全隱患。
製造挑戰:鈣鈦礦太陽能電池的製造工藝還沒有矽太陽能電池的製造工藝那麽成熟。

總體而言,鈣鈦礦太陽能電池有可能成為非常有前途的技術。但是,在它們被廣泛采用之前,仍然需要解決一些問題。

 

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閱讀 ()評論 (3)
評論
朱頭山 回複 悄悄話 回複 'lostman' 的評論 : 你也太小看我了,蕩婦君!
lostman 回複 悄悄話 俄烏戰爭的事被罵得不敢再寫了吧
Shanechen 回複 悄悄話 【光風發電由於其時間和電量,頻率的不均勻性,在並入統一輸電網有個複雜的同步問題,否則會引發電網崩潰,甚至毀壞】
老朱哎,這個已經不是問題了。即使各個發電機的輸出電壓;頻率;相位和功率因數都不同,但並網前可通過逆變 後(交流 - 直流 - 交流)再並網,也即根據主電網的電壓、頻率來控製逆變器
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