世界顶尖科学家论坛丨未来能源啥样?全球“最强大脑”深度碰撞:人造太阳、海洋能源……一切皆可能源

现代快报讯 氢氦锂铍硼……还记得你背过的元素周期表吗?在科学家们眼里,元素周期表中的某些特殊元素,未来有望成为造福人类的新能源。

△“未来能源发展”分论坛

11月2日,作为第四届世界顶尖科学家论坛的重要组成部分,“未来能源发展”分论坛在上海举行。2019年诺贝尔化学奖得主斯坦利·惠廷厄姆、2018年埃尼先进环境解决方案奖得主李相烨、2018年埃尼前沿能源奖得主王中林、2006年美国物理学会詹姆斯·C·麦高第新材科奖得主戴宏杰……一众世界“最强大脑们”围绕能源问题,线上线下,进行深度探讨。

世界最大的人造“太阳”,将给人类提供高效清洁能源

能源是人类赖以生存的根本因素之一,作为世界主要能源,石油、天然气已经被消耗了一个多世纪,人类亟待找到下一阶段的替代能源。

“仰望苍穹满眼都是星星,似乎没有尽头。那能源到底来自何处呢,这是天文学的巨大奥秘所在。”中国科学院院士、中国科学院上海天文台名誉台长叶叔华坦承自己并非化学领域的专家,但她希望给大家提供一些能源探索方面的信息增量。

△“未来能源发展”分论坛现场

地球能源从根本上来自太阳,而恒星的能源则来自核聚变。叶叔华表示,可控核聚变是科学家和全社会数十年来追求的目标,而多国共同参与的ITER计划已启动。ITER计划是人类探寻未来高效清洁能源的重要途径,该计划就好比造一个太阳,给人类提供清洁能源。

“中国也是加入该计划的国家之一,我们期待能够早日传出好消息。”长期以来,中国科学院等离子体物理研究所作为国内主要承担单位参与了ITER计划,并通过国际招标竞争承担了多项高难度的核心任务,在这项全球规模最大的国际科研合作项目中展现了中国的科研力量。

根据ITER计划此前发表的公报,该计划的核心装置——托卡马克装置有望在2025年首次开机,这也是ITER数十年运行计划的第一步。

“锂电池价格可能会提高,循环利用前景广阔”

△2018年埃尼前沿能源奖得主王中林

“为了加速减少碳排放,早日实现碳中和,各国正在加紧部署清洁能源,包括使用新能源车,使用光伏、潮汐等各类清洁能源和可再生能源等在内的不同举措。”王中林表示,新能源的使用意义重大,它将根本改变以内燃机和石油为基础的工业格局。

今天的锂离子电池已不仅仅是一项高新研究成果,还是我们习以为常的生活的一部分。斯坦利·惠廷厄姆正是凭借在锂电池研发领域的丰硕成果,获得诺贝尔奖。他认为储能也非常重要,他在寻求更具有韧性的电池,它们应当具有更高寿命,更低成本的特征。

同时,斯坦利·惠廷厄姆也提到了更多长远问题。“电池的制造将消耗很多的钴、锂材料,如果不能循环利用也将造成浪费。”他认为未来锂电池可能迎来价格提升,应及早布局锂电池循环再利用。

论坛上,斯坦利·惠廷厄姆分享了一些全球进展:“目前全球都在讨论锂电池,成本低、寿命长,但目前仍需解决一些技术问题。钠也是有价值的材料。”他们将目标聚焦在电池成本和体积的降低上。

“现在遍地都是加油站,希望未来的充电站能跟加油站一样多,更快充电的话用电就会少一些。”

纳米技术、生物质,多途径推进新能源产业发展

浩瀚的海洋孕育生命,而王中林在能源领域有着自己的“蓝色梦想”。

王中林在论坛上介绍了摩擦纳米发电机。该发电机区别与传统开发潮汐能的方式,它将利用海洋能源中低频率、低振幅的慢波,进行持续性的长远开发,以实现有序高质量的能源,适应不同周期的使用需求。

“只要一个山东省大小的海域面积,理论上就能满足整个中国的耗电量需求。”王中林表示,这将是一种垂直性的开发,可以减少其对海洋大环境的影响。

除了利用海洋能源,科学家们心目中还有自己的“理想能源”。

△2018年埃尼先进环境解决方案奖得主李相烨

化学高分子是不可持续的原料,并且会带来环境问题。李相烨尝试用生物质来生成柴油,另外,碳水化合物、菌株开发等也是他的一些尝试方向。

“生物细胞处在一个庞大而复杂的网络中,其中还有很多的信号通路,我们需要不同的工具,比如说用代谢分析方法来预测和设计我们需要的微生物工厂。”在巴西和澳大利亚是蔗糖,在美国是玉米,李相烨提取糖,并在此基础上进行发酵工艺,从而获得可以供能的乙烷。他还提供了一种用微生物来生成石油的思路,用一种酶催化生成,以生成脂肪酸。接下来引入从植物和细菌当中提取酶,然后就可以生成石油。

现代快报+/ZAKER南京记者 阿里亚 胡玉梅/文 刘畅/摄

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