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    最有可能幫助拯救地球的10項技術

    發布時間:2020-11-02瀏覽次數:1186次

    人工智能

    人工智能可以幫助檢測、診斷、治療人類疾病一樣,人工智能也能夠幫助我們監測、預測、識別環境風險,并推進環境保護。
    微軟正在推進人工智能地球計劃(AI for Earth)項目,將人工智能技術應用于環境保護的團隊提供了200多項研究資助,涉及生物多樣性、氣候、水和農業四個領域。
    人工智能將使自動駕駛汽車更有效地導航,減少空氣污染;材料科學家正在部署人工智能技術,開發可生物降解的塑料替代品,并制定清潔海洋的戰略。

    核聚變

    太陽是由氫原子核聚變產生氦來驅動的。科學家們一直致力于利用同樣的方法來創造可持續的陸地能源。
    中國在核聚變研究領域也已經處于世界前沿:2018年,我國大科學裝置“人造太陽”實現等離子體中心電子溫度首次達到1億度,獲得的多項實驗參數接近未來聚變堆穩態運行模式所需要的物理條件,朝著未來聚變堆實驗運行邁出了關鍵一步。最新消息,中科院核能安全技術研究所鳳麟團隊研發的具有完全自主知識產權的中子輸運設計與安全評價軟件系統SuperMC“超級蒙卡”通過歐洲核聚變示范堆的適用性測評。該軟件被推薦作為歐洲聚變聯盟(EUROfusion)核聚變示范堆的核設計軟件。

    碳捕捉

    碳捕捉與儲存(Carbon Capture and Storage,CCS)作為一種新興技術,在未來幾十年里將對環境保護發揮重要作用。根據CCS協會的界定,捕捉技術可以通過以下三種方法之一來分離發電和工業過程中產生的氣體中的二氧化碳:燃燒前捕捉、燃燒后捕捉和富氧燃料捕捉。
    2017年,世界上第一座碳捕捉工廠在瑞士投產,Climeworks AG成為有史以來第一個以工業規模從空氣中捕捉二氧化碳并直接出,售給買主的工廠。

    智能電網

    智能電網是眾多能源、配電、網絡、自動化和傳感技術的集成部署,是應對21世紀能源供需矛盾的一次變革。
    智能電網將帶來電力基礎設施運作方式的巨大變化。根據電力研究所(Electric Power Research Institute)的一項研究,到2030年,智能電網技術可能幫助我們將碳排放量比10年前減少58%。

    環境傳感器

    要保護環境,首要的是對環境變化能夠做到隨時心中有數。隨著傳感器、物聯網、邊緣計算等技術的發展,遍布各地的環境傳感器網絡將能夠對環境變化進行實時感知、數據提取和精確分析,從而實現對環境變化更為精確的監測。
    現在,無數的網絡傳感器已經被用于監測空氣和水質,識別污染物,跟蹤酸化,并捕捉對我們的社會和經濟福祉至關重要的現象的實時數據;監測建筑物能源和用水的局部傳感器網絡正在幫助我們減少浪費;可穿戴的空氣質量傳感器正在路上。所有這些傳感器的進一步增長和網絡化將極大地影響我們的生活方式,也將對智慧城市的建設與發展,以及更大范圍的環境保護帶來有效的推動。

    新型電池

    能源是阻礙許多綠色技術發展的限制因素。要解決能源問題,亟需高效的能源存儲,包括新型電池技術的輔助。
    眾多創業公司正在該領域進行突破,例如儲能技術開發商Form Energy專注于研發制造能夠長期大量存儲電能的硫基水系液流電池,并且為長達幾個星期、幾個月甚至幾年的電力存儲找到解決方案。據稱,該項技術能夠使可再生能源實現全年完全穩定和可調度的分配,并且可以擴大傳輸容量而無需使用新電線。該公司目前已獲得意大利石油和天然氣巨頭埃尼集團(Eni)等機構的近5000萬美元融資。

    人造肉

    越來越多人意識到工業化牲畜養殖與大規模屠宰對環境帶來的破壞。其最大的問題在于土地使用。聯合國糧農組織數據,牲畜排放的溫室氣體約占人為排放量的14.5%。此外,動物也使用大量的淡水,而工業化畜牧業的污染徑流對當地水資源也造成了污染。人造肉應運而生,一些科技初創公司正在通過生物合成、基因編輯、細胞農業等新技術,在提升食品行業效率的同時,大幅減少對環境的破壞。

    植物性塑料

    塑料廢棄物對環境的巨大破壞顯而易見。為此,全球許多國家都已經頒布禁塑令,以限制一次性塑料的使用。如何從技術角度去解決這一問題,也越來越引起各大食品廠商、包裝廠商和眾多創業公司的關注。
    可生物降解的植物性塑料是這些公司正在開發的一種可行的解決方案。因為理論上,它們可以取代許多已經在流通的塑料產品。例如,印尼一家名為Avani Eco的公司從2014年開始用木薯生產生物塑料。
    但是,值得注意的是,并非所有生物塑料都能生物降解,一些與生產技術有關的優點也存在爭議。在未來,該行業如何不斷實現技術升級,以及推進植物性塑料的大規模商用,將是一個長期存在的問題。

    石墨烯

    石墨烯材料源于2004年在曼徹斯特大學首次發現的超薄石墨層。石墨烯比鋼更堅硬,比紙更薄,比銅更導電,是一種真正的神奇材料。

    目前,石墨烯已經成為熱門研究領域,以及引發無盡想象力的技術主題。許多人預測它將是繼青銅、鐵、鋼和硅之后的,下一個揭示我們物種文化和技術進化的領域。
    石墨烯只有一個原子厚,具有柔韌性、透明性和高導電性,因此適合于廣泛的環境保護領域,例如水過濾、能夠以最小損耗遠距離傳輸能量的超導體,以及光伏應用等等。通過大大提高現有材料的效率,石墨烯可能被證明是我們實現綠色重生的基石。

    太陽能玻璃

    如果摩天大樓的每個窗戶都能產生能量,對我們的能源利用效率將產生怎樣的改變?這就是太陽能玻璃的前景。
    太陽能玻璃是一種新型透明窗材料,能捕捉太陽的能量并將其轉化為電能。作為一項新興技術,它在建筑節能和可持續發展領域引起了廣泛關注。
    對于太陽能玻璃來說,最大的技術障礙是能量轉化效率。目前,高性能太陽能電池可以達到25%或更高的轉化效率,但太陽能玻璃要保持透明度,就意味著犧牲光轉化為電的效率。

    總體來看,上述技術中,有的已經投入應用,有的還處在研發階段,有的甚至還處于爭議和質疑之中。但不管如何,人類在應對氣候變化、環境危機的征途中,新技術的開發與應用將不斷實現進步。
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