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发展低碳 增添绿色【—2022年世界科技发展回顾·能源环保篇】(一)

日期: 2023-02-13
作者:

       俄罗斯

  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。

  日 本

  2022年,日本政府发布了新的氢能路线图,日本科学家也开发出多款节能产品,同时注重废物的回收和再利用。

  3月,日本经济产业省发布了新版《氢能与燃料电池路线图》,旨在到2030年将能源结构中氢能的使用占比提高。

  在节能减排产品研发方面,日本国家材料科学研究所开发了一种耐用的钙钛矿型太阳能电池,面积仅为1平方厘米,能在阳光下以超过20%的光电转换效率连续发电1000多个小时,可用于开发轻型多功能太阳能电池。日本科学家还开发出一款新碳捕集系统,能直接从大气中清除二氧化碳,效率高达99%,且捕集二氧化碳的速度至少是现有系统的两倍,成为迄今处理空气中低浓度二氧化碳最快的捕集系统,有望开启直接空气捕集新时代。

  在废物回收利用方面,东京大学开发的技术可将食品残渣转化为建筑水泥,这是世界上首个完全使用食物制作水泥的工艺。科学家利用回收稻壳创造了首个硅量子点LED灯。此外,量子科学技术研究开发机构利用高性能离子导体作为锂分离膜,开发出超高纯度锂(99.99%)回收技术以及离子导体锂分离技术,可从车载锂离子电池中低成本回收超高纯度锂,作为电池原料,将制造电池原料的氢氧化锂成本降至进口价格的一半以下。

  韩 国

  2022年,韩国采取多种手段修复核电产业生态,同时大力发展氢能。

  韩国政府修复核电产业生态的举措包括:组建并启动提升核电竞争力的特别工作组,意在探索提高核电产业竞争力的方案;在庆尚南道昌原等地打造核电产业生态圈;要求已有核电站快速复工;加大企业支持力度,发布《核电产业合作企业支援对策》和《核电站中小企业支援方案》。韩国政府2022年还向核电站合作企业招标925亿韩元的工程,到2025年为止提供1万亿韩元以上的新工程。对那些面临生存危机的核电站零部件公司,韩国政府承诺提供1000亿韩元的政策资金和3800亿韩元的金融支持。

  韩国科学技术信息通信部11月审议通过《碳中和技术创新战略路线图》。根据该路线图,在二氧化碳的捕集、利用与封存方面,韩国将在日本海气田实施综合实证项目,争取到2030年和2050年,二氧化碳全年储存量分别达400万吨和1500万吨。在氢能生产与供给方面,韩国将为企业研发大量储存、远程气体运输等技术提供支持,力争实现生产与供给氢能2030年达194万吨、2050年达2970万吨的目标。此外,韩国争取到2030年推广450万辆氢能汽车,为此对下一代电池汽车进行实地验证,同时研发防止电池火灾的技术。

  德 国

  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。

  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。


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