來(lái)源：中國科技網(wǎng)-科技日報 2015年01月05日 01:04
[導讀] 新型電池研究獲得突破。證明慣性約束核聚變反應釋放能量比燃料吸收的多。美鋁加拿大公司和以色列Phinergy公司開(kāi)發(fā)出一種具有超級續航能力的電池技術(shù), 100公斤重的鋁空氣電池儲存可行駛3000公里的電量。
2014年世界科技發(fā)展回顧
科技日報國際部
能源環(huán)保
美 國
新型電池研究獲得突破；證明慣性約束核聚變反應釋放能量比燃料吸收的多。
田學(xué)科（本報駐美國記者）佐治亞理工學(xué)院開(kāi)發(fā)出一種直接以生物質(zhì)為原料的低溫燃料電池，借助太陽(yáng)能或廢熱即能將稻草、鋸末和藻類(lèi)甚至有機肥料轉化為電能，能量密度比基于纖維素的微生物燃料電池高近百倍。加州大學(xué)河濱分校開(kāi)發(fā)出一種主要原料是普通沙子的新型“沙基鋰離子電池”，其性能和使用壽命比普通鋰離子電池高三倍以上。斯坦福大學(xué)制造出穩定的金屬鋰陽(yáng)極電池，有望讓超輕、超小和超大容量的電池成為現實(shí)。俄亥俄州立大學(xué)研制出首款依靠光和空氣工作的太陽(yáng)能蓄電池，有望使成本降低25%。
德克薩斯大學(xué)奧斯汀分?？瓶死谞柟こ虒W(xué)院造出迄今世界上最小、最快且運轉時(shí)間最長(cháng)的微型發(fā)動(dòng)機，比一粒鹽還小500倍，能把電能轉化為機械能。
能源部SLAC國家加速器實(shí)驗室和加州大學(xué)洛杉磯分校合作，用等離子體波加速電子，能有效為新一代加速器供以電力。
斯坦福大學(xué)設計出一種在穩定性和效率方面與鉑比肩的廉價(jià)催化劑，通過(guò)添加硫原子，使磷化鉬“升級”為硫磷化鉬，能夠讓水通過(guò)電解作用產(chǎn)生純凈氫氣。
羅西尼公司的“光紙”技術(shù)可在幾乎任何表面打印出“一張紙那么薄的發(fā)光區域”。
美國國家點(diǎn)火裝置(NIF)研究人員通過(guò)實(shí)驗證明，慣性約束核聚變反應釋放的能量比燃料（用于引發(fā)核聚變反應）吸收的能量多，所產(chǎn)生的能量是以前紀錄的10倍左右。
英 國
從咖啡渣浸中提取生物柴油；用大腸桿菌將脂肪酸轉化成丙烷；獲得碲化鎘太陽(yáng)能電池新配方。
劉海英（本報駐英國記者）巴斯大學(xué)成功通過(guò)一個(gè)被稱(chēng)為“酯基轉移”的過(guò)程，利用咖啡渣浸提取出生物柴油。
倫敦帝國理工學(xué)院科學(xué)家和芬蘭科學(xué)家借助太陽(yáng)能，利用大腸桿菌將脂肪酸轉化成丙烷。其與藻類(lèi)制油技術(shù)相比，具有成本低、耗能少、易推廣的特點(diǎn)。
利物浦大學(xué)開(kāi)發(fā)出一種制造碲化鎘太陽(yáng)能電池的新配方，用氯化鎂代替氯化鎘制作的太陽(yáng)能電池薄膜。
科學(xué)技術(shù)設施委員會(huì )發(fā)現，通過(guò)對氨進(jìn)行分解來(lái)制造氫氣成本低廉且簡(jiǎn)單高效，或為解決現場(chǎng)實(shí)時(shí)按需制氫所面臨的存儲和成本問(wèn)題提供一種可靠辦法。
德 國
開(kāi)發(fā)出千米超導電纜；離心式塔式吸熱器原型機。
李山（本報駐德國記者）德國航空航天中心等在項目SOLAR JET中首次用日光、水和二氧化碳生產(chǎn)出噴氣發(fā)動(dòng)機燃料。德國聯(lián)邦教研部資助的聯(lián)合項目SUNFIRE通過(guò)可再生能源產(chǎn)生的電能來(lái)供給電解池，將氧從蒸汽中去除以產(chǎn)生氫氣，然后將氫氣用于從大氣中轉換二氧化碳，再把反應生成的一氧化碳和氫通過(guò)費托合成生產(chǎn)出燃料。
德國可持續發(fā)展高等研究所與歐洲核研究組織聯(lián)合研發(fā)出二硼化鎂超導電纜傳輸電流可達20KA?？査刽敹蚶砉W(xué)院與萊茵集團等開(kāi)發(fā)的一條1千米的超導電纜連入埃森市電網(wǎng)，順利運行180天，輸送電力達到2000萬(wàn)千瓦時(shí)。
卡爾斯魯厄理工學(xué)院等聯(lián)合啟動(dòng)“能源實(shí)驗室2.0”。德國航空航天中心等開(kāi)發(fā)出名為CentRec的離心式塔式吸熱器原型機，直徑大約一毫米的陶瓷顆粒吸收太陽(yáng)熱能后可升溫至1000攝氏度。
波鴻魯爾大學(xué)發(fā)現一種高效促進(jìn)光合蛋白集成的新方法，開(kāi)發(fā)出一種整合光合作用膜蛋白復合物的半人工太陽(yáng)能電池板。馬普學(xué)會(huì )化學(xué)能量轉換研究所等研發(fā)出一種可將微藻生產(chǎn)氫氣的效率提高五倍新方法。弗萊堡大學(xué)發(fā)現了固氮酶如何生成碳氫化合物。
弗勞恩霍夫陶瓷技術(shù)與系統研究所研發(fā)出一種適用家庭使用的燃料電池發(fā)電裝置，可直接利用燃氣發(fā)電。材料和光束技術(shù)研究所研發(fā)出鋰硫電池，可充放電超過(guò)4000次、能量密度超過(guò)400瓦時(shí)每千克。風(fēng)能和能源系統技術(shù)研究院開(kāi)發(fā)出一種新的開(kāi)源能源管理系統，可以綜合來(lái)自不同獨立子系統的數據。
弗勞恩霍夫協(xié)會(huì )推出下一代回收技術(shù)，深入到分子層面智能化進(jìn)行貴金屬、稀土、玻璃、木材、混泥土和磷等回收利用。拜羅伊特大學(xué)研究了水芹植物吸收鉛離子的過(guò)程，為利用植物解決鉛對環(huán)境的污染提供線(xiàn)索。
俄羅斯
研發(fā)出利用氫氣發(fā)電移動(dòng)電源；啟動(dòng)科什—阿加奇太陽(yáng)能電站。
亓科偉（本報駐俄羅斯記者）俄羅斯創(chuàng )新企業(yè)“HandyPower”公司發(fā)明一種利用氫氣發(fā)電的移動(dòng)電源，稱(chēng)其是目前世界上最環(huán)保、最耐用的充電電源。
9月4日，科什—阿加奇太陽(yáng)能電站啟動(dòng)，將成為俄羅斯最大的太陽(yáng)能發(fā)電站和南阿爾泰地區首個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電設施，是俄境內第一個(gè)5兆瓦太陽(yáng)能發(fā)電設施。
俄羅斯原子能協(xié)會(huì )網(wǎng)站宣布，世界首個(gè)基于液態(tài)重金屬冷卻劑的實(shí)驗快中子反應堆項目中的發(fā)電模塊將于2017年完成建造、反應堆模塊2020年完成建造、核燃料生產(chǎn)模塊及乏核燃料后期處理模塊2022年完成建造。
俄羅斯聯(lián)邦礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)署表示，俄計劃在2015年第一季度向聯(lián)合國提交擴大北極大陸架申請。根據俄自然資源部的數據，其資源的總量或達50億噸標準燃料。
法 國
啟動(dòng)“歐洲核聚變”新項目；開(kāi)發(fā)出高溫電解水蒸氣制取氫系統。
李宏策（本報駐法國記者）法國和西班牙合作建設電網(wǎng)互聯(lián)項目，將是目前世界最大采用交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的電壓源換流器高壓直流輸電工程，輸電容量達到1000兆瓦。
法國原子能委員會(huì )下屬的薩克萊輻射材料研究所首先將二氧化碳加氫合成甲酸，然后使用稀有金屬釕作為催化劑，將甲酸轉化為甲醇，生成率高達50％。
在法國積極推動(dòng)下，歐盟委員會(huì )啟動(dòng)“歐洲核聚變”新項目，旨在推動(dòng)聚變能技術(shù)研究，為正在法國建造的國際熱核聚變實(shí)驗堆提供科學(xué)和技術(shù)支持。
法國原子能及可再生能源委員會(huì )新能源技術(shù)創(chuàng )新實(shí)驗室開(kāi)發(fā)出一種通過(guò)高溫電解水蒸氣制取氫的系統，氫生成率超過(guò)90％。
加拿大
批準北方門(mén)戶(hù)輸油管線(xiàn)計劃；啟用全球首座清潔煤電廠(chǎng)；使用誘導氟化工藝儲能技術(shù)的新型電池。
馮衛東（本報駐加拿大記者）政府2014年6月16日宣布有條件批準備受爭議的安橋能源公司北方門(mén)戶(hù)輸油管線(xiàn)計劃，預計耗資65億加元建設全長(cháng)1177公里的輸油管道。
全球首座能夠捕獲自身二氧化碳氣體排放的商用火力發(fā)電廠(chǎng)——薩斯喀徹溫省的“邊界大壩”工程正式啟用，旨在每年捕捉并向石油公司出售約100萬(wàn)噸二氧化碳氣體。
世界首座把垃圾轉化成生物燃料工廠(chǎng)6月于埃德蒙頓開(kāi)業(yè)，預計將使當地垃圾填埋場(chǎng)的垃圾減少90%，同時(shí)生產(chǎn)的生物燃料甲醇可添加在汽油里使用，或用于制作擋風(fēng)玻璃清洗液。
阿爾伯塔大學(xué)用碳納米管材料開(kāi)發(fā)的一種使用誘導氟化工藝儲能技術(shù)的新型電池，其能量輸出比市售鋰離子電池高5—8倍。
魁北克大學(xué)國家科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)出一種由鉍、鐵、鉻和氧氣組成的“多鐵性”材料，既可吸收太陽(yáng)光輻射又具有獨特的電和磁特性。
美鋁加拿大公司和以色列Phinergy公司展示一種具有超級續航能力的電池技術(shù)，100公斤重的鋁空氣電池儲存可行駛3000公里的足夠電量。薩省大學(xué)發(fā)現氧化石墨烯或許能被用來(lái)制造性能更優(yōu)異、更堅固耐用的太陽(yáng)能電池。
韓 國
開(kāi)發(fā)出新一代汽車(chē)超輕量鋰離子電池；提出環(huán)保汽車(chē)中長(cháng)期發(fā)展路線(xiàn)圖。
薛嚴（本報駐韓國記者）三星SDI宣布將與美國汽車(chē)制造公司福特聯(lián)手共同開(kāi)發(fā)新一代汽車(chē)用超輕量鋰離子電池，其重量比現有的鉛蓄電池輕40%以上，而且能效更高。三星還計劃開(kāi)發(fā)能夠與現有12伏鉛蓄電池一起使用的“雙重電池系統”。
現代汽車(chē)和起亞汽車(chē)發(fā)布環(huán)保汽車(chē)中長(cháng)期發(fā)展路線(xiàn)圖，重點(diǎn)增加混合動(dòng)力汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力車(chē)型、增加電動(dòng)汽車(chē)行駛距離，以及提高氫燃料電池汽車(chē)的技術(shù)含量。
日 本
開(kāi)發(fā)出用于國際熱核融合實(shí)驗裝置的高性能超導體；藍色發(fā)光二極管；發(fā)現四酸化三錫物質(zhì)。
葛進(jìn)（本報駐日本記者）日本原子力機構將離子傳導體作為分離膜，開(kāi)發(fā)出一種既能產(chǎn)電又可從海水中分離鋰的技術(shù)，具有低費用、時(shí)間短和可有效回收等優(yōu)點(diǎn)。
東京大學(xué)開(kāi)發(fā)出一種新型電解液，可支持鋰離子蓄電池的高速充電，并在高電壓環(huán)境下發(fā)揮作用。
日本原子力研究開(kāi)發(fā)機構制造出用于國際熱核融合實(shí)驗裝置（ITER）的高性能超導體，其將被用于ITER主要部件之一的電磁石中。
日本科學(xué)家赤崎勇、天野寬志和美籍日裔科學(xué)家中村修二獲得2014年諾貝爾物理學(xué)獎。他們研發(fā)出一種新型節能環(huán)保型光源，即藍色發(fā)光二極管(LED)。
物質(zhì)材料研究機構發(fā)現了一種叫四酸化三錫的物質(zhì)，其作為光觸媒在可視光的條件下將氫從水中分離出來(lái)。
東京大學(xué)開(kāi)發(fā)出具有創(chuàng )新意義的二次電池系統，利用正極固體內氧化物離子與過(guò)氧化物離子之間的氧化還原反應，其能量密度在理論上可達到現有鋰離子電池的7倍。
東北大學(xué)開(kāi)發(fā)出新型全固體鋰硫磺電池，以硫磺為正極和金屬鋰為負極，以錯體氫化物L(fēng)iBH4為固體電解質(zhì)，可大幅度提高電池的蓄電性能。
巴 西
發(fā)展重點(diǎn)轉移到可再生能源領(lǐng)域；將投巨資擴大能源供應。
鄧國慶（本報駐巴西記者）政府把清潔能源列為國家發(fā)展戰略，提出2030年的能源發(fā)展計劃，將以清潔能源作為工業(yè)和民用主要能源替代石油。
在保持石油產(chǎn)能大國地位的同時(shí)，巴西已將能源發(fā)展的重點(diǎn)逐漸轉移到以水力、風(fēng)力和生物燃料等為代表的可再生能源領(lǐng)域。
巴西能源和礦產(chǎn)部的能源調查公司稱(chēng)，未來(lái)10年間政府將在石油、天然氣、甘蔗乙醇和電力等方面投入約8000億美元，以擴大能源供應并提高新能源比重。
以色列
生物燃料研發(fā)獲得突破；構建深海微生物模型；發(fā)現人為環(huán)境變化對動(dòng)物的潛在影響；解開(kāi)熒光魚(yú)類(lèi)奧秘。
馮志文（本報駐以色列記者）因為充電電池和促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展做出巨大貢獻，巴伊蘭大學(xué)國家電化學(xué)推進(jìn)中心教授多倫·奧爾巴克獲2014年國際電池協(xié)會(huì )（IBA）獎。
魏茲曼科學(xué)院發(fā)現嵌合體酶可促進(jìn)生物垃圾轉化成生物燃料，設計了一種融合自由浮動(dòng)酶的化學(xué)反應，可快速有效地將纖維素轉化成有用的糖。
魏茲曼科學(xué)院使用深海微生物構建的模型揭示地球環(huán)境的過(guò)去并預測未來(lái)，用穩定同位素并結合生化方法觀(guān)察深海微生物代謝活動(dòng)。
希伯來(lái)大學(xué)發(fā)現一種通過(guò)評估珊瑚礁和深海浮游生物的整體鈣化率和水面化學(xué)變化來(lái)測量海水酸化變化的新方法。
本古里安大學(xué)首次在“免疫遺傳學(xué)”和“網(wǎng)絡(luò )生態(tài)學(xué)”兩學(xué)科間建立聯(lián)系，發(fā)現寄生蟲(chóng)在基因進(jìn)化中的免疫反應依賴(lài)于宿主與整個(gè)網(wǎng)絡(luò )體系的相互反應。
海法大學(xué)發(fā)現超過(guò)180種魚(yú)類(lèi)有生物熒光能力，像水母和珊瑚等有吸收、儲存和發(fā)光的自然能力，并使自身呈現不同顏色。
美鋁加拿大公司和以色列Phinergy公司開(kāi)發(fā)出一種具有超級續航能力的電池技術(shù)，100公斤重的鋁空氣電池儲存可行駛3000公里的電量。
[責任編輯：WN163]
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