朱头山

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新能源领域正在冒头的几个新技术

(2023-08-07 09:47:52) 下一个

最近韩国的LK-99掀起了新工业革命的期望。但这个技术至今尚未得到证实,而即使证实了,从初步产品到成熟产品,还需要经过无数的改进, 恐怕没个几十年,还无法实现!

绿色能源是目前最时髦的一个话题,各国都在尽其所能地在推进。尽管有了很大的进步,似乎气候变化的速度比科学家预计的要快,原来设定的比工业化时代平均气温不超过1.5度的阈值恐怕已经打破,或者接近打破。按照公认的模型计算结果,地球将进入一个不可逆的持续温度升高漩涡。而最近全球普遍的惊人的高温,启示这可不是开玩笑,阿联酋的温度已经达到66度,完全可以煮熟鸡蛋,也可以煮熟你的脑子,如果你没有汗腺降温的话。如果全世界都60多度,人类该完犊子了!

不管怎么样,绿色过程都应该加速。除了改进已有的技术手段,如光电,风电,电动汽车,电池技术外,还取决于新的,突破性的思维从而带来突破性的科技。

电池驱动的电动车有了很大进步,但现有电池的能量密度比汽油还是差得很多,就算勉强能驱动通勤小汽车,对驱动长途运输的大卡车,轮船还是力不从心,更不用说飞机了。光风发电由于其时间和电量,频率的不均匀性,在并入统一输电网有个复杂的同步问题,否则会引发电网崩溃,甚至毁坏。除了使用不同的储电设备(抽水电站,压缩气站,飞轮,化学电池), 最可行的还是用天然气发电站作为同步和备用站, 如果用煤电,需要保持至少30%的基础发电量,核电不能用于调节。而天然气与煤电都有碳排的问题。

目前在新能源方面,有无数新创公司和大学实验室在探索新的可能性,以下是几种很有希望的新技术。它们已经超越了LK-99 很多步,早就被证实了,目前正在进行实用化验证过程中。也就是说,离成熟不是几十年,可能就在几年之内。如果成功,将都是game changer!

第一个就是甲壳素。

甲壳素是一种天然聚合物,在螃蟹、虾、昆虫和其他节肢动物的外骨骼中都有发现。它是由葡萄糖单元组成的长链,并且具有许多有趣的特性,包括生物相容性、可生物降解性和导电性。

甲壳素已被研究用于各种电池应用,包括电容器、二次电池和燃料电池。它已被证明可以用于制造高能量密度电池,并且由于其生物相容性和可生物降解性,它比传统的金属电极更安全。甲壳素电池在许多领域都有潜在的应用,包括电动汽车、可穿戴设备和便携式电子设备。它们还可以用于大规模储能,例如在电网中。

以下是甲壳素电池的一些潜在优势:

高能量密度:甲壳素电池可以比传统的电池存储更多的能量。
生物相容性:甲壳素电池对生物体无害,可以用于制造安全的医疗设备。
可生物降解性:甲壳素电池可以完全生物降解,不会对环境造成污染。

甲壳素电池仍处于开发的早期阶段,但它们有可能彻底改变我们使用电力的方式。随着技术的发展,甲壳素电池可能会成为未来电池的首选。

水泥储能技术是一种使用特殊水泥来储存电能的技术。该技术利用水泥含有的双电层特性,即水泥中存在正负电荷的粒子,这些粒子可以被电解质离子吸引。当电流通过水泥时,电解质离子会被吸引到粒子上,从而产生电场,变成一个超级电容器。该电场可以用于储存电能。

特殊水泥储能技术具有许多优势,包括:

成本低廉:水泥是一种廉价的材料,因此其储能成本也较低。
安全性高:水泥是一种安全的材料,因此其储能技术也较安全。
耐久性好:水泥是一种耐久的材料,因此其储能技术也较耐久。
可扩展性好:水泥是一种可扩展的材料,因此其储能技术也较可扩展。

特殊水泥储能技术仍处于开发的早期阶段,但它具有成为一种可行的储能技术的潜力。该技术可以用于各种应用,包括电网储能、电动汽车充电和可再生能源储能。

钙钛矿(perovskite)太阳能电池是一种太阳能电池,它使用钙钛矿材料作为吸收光的层。钙钛矿是一类具有特定晶体结构的材料,已被证明具有优异的光学和电子特性,适用于太阳能电池。

钙钛矿太阳能电池有可能比传统的硅太阳能电池便宜得多,并且可以以更可扩展的方式进行制造。以下是钙钛矿太阳能电池的一些优点:

低成本:钙钛矿材料相对便宜,这可能使钙钛矿太阳能电池比传统的硅太阳能电池便宜得多。
可扩展性:钙钛矿太阳能电池可以以比硅太阳能电池更可扩展的方式进行制造,这可能使它们更容易获得。
效率:钙钛矿太阳能电池有可能非常高效,它们已经实现了超过20%的效率。

以下是钙钛矿太阳能电池的一些缺点:

稳定性:钙钛矿材料不如硅材料稳定,会随着时间的推移而退化。
毒性:一些钙钛矿材料有毒,这可能构成安全隐患。
制造挑战:钙钛矿太阳能电池的制造工艺还没有硅太阳能电池的制造工艺那么成熟。

总体而言,钙钛矿太阳能电池有可能成为非常有前途的技术。但是,在它们被广泛采用之前,仍然需要解决一些问题。

 

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评论
朱头山 回复 悄悄话 回复 'lostman' 的评论 : 你也太小看我了,荡妇君!
lostman 回复 悄悄话 俄乌战争的事被骂得不敢再写了吧
Shanechen 回复 悄悄话 【光风发电由于其时间和电量,频率的不均匀性,在并入统一输电网有个复杂的同步问题,否则会引发电网崩溃,甚至毁坏】
老朱哎,这个已经不是问题了。即使各个发电机的输出电压;频率;相位和功率因数都不同,但并网前可通过逆变 后(交流 - 直流 - 交流)再並网,也即根据主电网的电压、频率来控制逆变器
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