作者:jsba 发布日期:2023-01-10
俄罗斯 Russia
提出新型中子吸收剂方法 增强核反应堆安全可控性
高温气冷堆是第四代核电堆技术,具有安全性好、效率高、经济性好、用途广泛等优势。高温气冷堆通过核能—热能—机械能—电能的转化实现发电,能够代替传统化石能源,实现经济和生态环境协调发展。这种类型的反应堆可产生电力和高温热量,用于制氢、海水淡化和中央供热,无需充电即可运行约10年。这些品质使高温气冷堆成为确保向难以到达地区(如极北地区)的定居点和企业供应能源和热量的最佳解决方案。
托木斯克理工大学提出了一种用于高温气冷核反应堆的新型中子吸收剂方法——使用气态三氟化硼作为核燃料所释放中子的吸收剂。使用新吸收器不仅有助于更有效地控制核反应,它的浓缩版本也非常适合安全紧急中止反应堆。三氟化硼的主要优点是能够在高达1000℃的温度下保持气态并且不会分解。这种化合物的毒性很大,但在室温下在普通水中会完全中和。该研究成果有助于大大提高自20世纪中叶以来开发的这类反应堆的安全性。
德国 Germany
能源安全战略先行 氢能旗舰项目推进
2022年气候变化在德国引发广泛关注,德国也多管齐下确保能源安全,包括继续推进氢能项目等。
2022年夏季,欧洲森林火灾导致的温室气体排放量为2007年以来最高。德波边境的奥得河发生大量鱼类死亡的生态灾难。欧洲激进的环保组织不惜通过污毁艺术品,阻塞交通要道,甚至破坏企业生产设备等行为来引发公众对环保和气候变化的关注。
海洋和气候变化研究方面,阿尔弗雷德韦格纳研究所取得了一系列成果:发现气候变化可能会改变并加剧北冰洋的季节性酸化,对海洋生物具有深远影响;根据卫星数据估算北极全年的冰层厚度和体积;发现塑料泛滥已蔓延到北极的所有栖息地;建议在超过生态临界点之前阻止海洋不可逆转的塑料污染;成功在南极获取首批包含远古历史气候数据的钻芯;绘制了北极中部气候过程的第一张完整图景,发现北极的变暖速度是地球其他地区的两倍多;开始建造“流星4代”远洋科考船等。
图片来源:视觉中国
德国政府尽力确保能源供应安全,推出了“气候与转型基金”,从2023年到2026年,将提供约1775亿欧元用于促进环保、可靠和负担得起的能源供应和气候保护。
德国耗资7亿欧元的氢旗舰项目也继续推进,电解槽的规模化和系列化生产、海上风电无并网制氢、氢运输技术均取得进展,氢能经济发展步入正轨。另一方面,德国还在探索利用微生物和阳光可持续生产氢;与日本合作,把氨作为氢的载体,研发新型综合反应堆技术。
英国 The UK
颁布能源安全战略 重启氘氚聚变实验
在节能减排、加大脱碳力度、向新能源和可再生能源转型方面,英国制定了能源安全战略,并取得了多项进展。
2022年4月,英国政府正式公布新的《英国能源安全战略》,旨在“促进长期能源独立、安全和繁荣”,生产更多“清洁”和“负担得起”的能源。根据这份战略,未来英国将在核能、海上风电、氢能等可再生能源领域加大投资,力争到2030年英国95%的电力将来源于低碳能源。
英国原子能管理局等机构称,世界上规模最大的核聚变反应堆欧洲联合环状反应堆(JET)中产生了能量输出为59兆焦耳的稳定等离子体。这是自1997年以来,世界首次进行的氘氚核聚变实验。
图片来源:英国原子能管理局
剑桥大学使用一种广泛存在的蓝绿藻为微处理器持续供电了一年,该系统具有以可靠和可再生方式为小型设备供电的潜力。曼彻斯特大学领导的国际研究团队,开发了一种利用光和光催化材料,在常温常压下将甲烷直接转化为液态甲醇的快捷方法,这一成果不仅有助于节能减排,且能获得经济收益。剑桥大学还设计出一种超薄、灵活的设备,就像“人造树叶”,其灵感来源于光合作用,能生产一种可持续的汽油替代品,这种设备成本低、足够轻,可以漂浮在水上而不会占用陆地空间。
美国 The US
气变研究揭示塑料污染 高效热机助力电网脱碳
2022年,美国在气候变化和环境研究方面取得多项成果,也开发出一些有效的节能减排技术和产品。
在环境研究方面,加州大学戴维斯分校一项研究显示,微塑料可将陆地上的病原体带入海洋,可能会对人类和野生动物的健康造成影响。洛斯阿拉莫斯国家实验室发现,北极气温上升速度是全球变暖的4倍。麻省理工学院研究团队发现,地球拥有一种“稳定反馈”机制,已运行数百万年,可随时间推移自我调节温度。斯克里普斯海洋研究所首次在南极洲冰层以下的沉积物中发现一个巨大的地下水系统。
在推动环保的创新技术方面,美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校科学家报告了一种能够完全回收的、可生物降解的打印电路,这能一进步让垃圾填埋场中的可穿戴设备和其他柔性电子产品分流,减轻重金属废物对健康和环境的危害。莱斯大学将回收利用的汽车废塑料变成石墨烯,并通过一种节能技术将其用于制造新的汽车部件。得克萨斯大学奥斯汀分校科学家研制出一种新的酶变体,能在几小时到几天内分解正常情况下需要数百年才能降解的塑料,有望大大推动塑料的回收利用,真正开启塑料循环经济。
罗格斯大学开发了一种可生物降解的植物性涂层,可喷在食品上,防止病原微生物和腐败微生物入侵以及运输破坏。国家可再生能源实验室和麻省理工学院工程师设计了一种没有运动部件的热机,以超过40%的效率将热能转化为电能,优于传统蒸汽轮机,在推广可再生能源和实现完全脱碳电网的道路上迈出了至关重要的一步。(来源:科技日报)