
麻省理工学院的研究人员称,这种小型的反应堆能将人们渴望已久的核聚变“圣杯”变成现实。插图:THE MIT ARC TEAM
3、高级核反应堆
尽管核能饱受环保主义者的非议,但是,在科技大牛们眼中,核能却拥有产生大量能量却排放极少温室气体的性质。
有些人正在追寻这个“圣杯”:核聚变——科学家们奋力几十年想要在大型反应堆中将其利用的能量来源。洛克希德马丁、通用原子等公司都在资助小规模的项目,他们预计将会成本更低且更加简单。
例如,亚马逊的老大Jeff Bezos(杰夫•贝索斯)就在资助加拿大温哥华的General Fusion(通用核聚变)公司,运用高科技的锤子来诱发核聚变。PayPal公司的联合创始人Peter Thiel投资了华盛顿州的Helium Energy(氦能量)公司,建造卡车大小的反应堆。微软公司的联合创始人Paul Allen则把宝押给了TriAlpha公司,这家资金充裕的公司在2015年达成了一项具有里程碑意义的成就:他们将一个超热气体球维持了5毫秒,比其他人的时间长了许多。
2015年夏季,麻省理工学院的研究人员提出建设一个甜甜圈形状的小型模块化反应堆,使用新型商业化超导体制造出更强的磁场。麻省理工学院的Armstrong称,“他们认为他们可以制造一个能运行十年的小型反应堆”而无需运行数十年,“如果制造出来,它将成为真正的变革。”
还有一些创业公司在研发更安全、更廉价、更高效的裂变反应堆,即现在的核电站中所使用的那种反应堆。有些反应堆已经成为便携式、可预制的了;还有些反应堆使用了新型燃料或者冷却剂。麻省理工学院的Leslie Dewan和Mark Massie已经制造出了“零废物熔盐反应堆(Waste-Annihilating Molten Salt Reactor)”,可以利用核废料运行。
2015年9月,比尔•盖茨资助的美国TerraPower公司与中国签订协议,共同研发高级反应堆,他们使用贫化铀的“行进波”反应堆所产生的核废料非常少。中国计划大举发展核能,每年建设6到8座核反应堆,生产洁净的能源,避免城市陷入雾霾之中。
“此举意义非凡。”TerraPower公司的首席技术官John Gilleland在一次访谈中如此说道。他称,自己的创业公司和比尔•盖茨与中国商讨了好几年才达成了协议。他预计在约10年之内,这些反应堆都将开始运行,而10年对于新型核反应堆而言,已经算得上速度很快了。
4、波浪/潮汐能
2015年,是世界上第一个多机械、联网运行的波浪能源计划实施的一年。该项目位于澳大利亚沿海,由Carnegie Wave Energy(卡内基波浪能)公司建造。该项技术历经十年研发,十分独特,因为设备位于水下,可以免受大风暴的破坏。海面的浮标系在海床的泵上,随着波浪运动,推动涡轮转动,足以产生够2000个家庭使用的电力。
就在刚刚过去的12月份,澳大利亚沿海又竣工了一个波浪能项目。BioPower Systems公司耗资2100万美元建成的这个试点项目。项目拥有一个26米的震荡结构,能在海底来回摆动,将波浪能转化成电能,并通过水下电缆输入电网。
美国能源部称,海洋和水电行业仍然处于发展初期,但产生的电能可以满足美国半数家庭的用电需求。2008年至2014年间,美国能源部耗资1.33亿美元,开发了97个项目。2015年8月,该部门遴选了20个团队,让他们角逐200万美元的波浪能大奖。能源部将对他们研发的设备进行测试,挑选出能满足能源部将捕获的能量加倍的设备。
5、高效的太阳能
据劳伦斯•伯克利国家实验室的报告称,从2009年至今,光伏发电板的价格已经降低了70%,因此,太阳能行业也正在腾飞。光伏发电的成本之所以降低,是因为科学家们找到了让光伏材料更小、透明并可以到处黏贴的新方法,更重要的是,还能让发电效率更高。
日本松下和SolarCity公司是美国两家最大的家用太阳能供应商。2015年,他们发布了新型的屋顶太阳能板,宣称是全世界最高效的材料。
不仅如此,太阳能发电板还将继续改进。2015年3月,麻省理工学院和斯坦福大学的研究人员称,他们研发出了一种新型的“串联”太阳能电池,能提高效率并降低成本。他们将两层光伏材料连接起来:一层是硅(当今大多数太阳能板的基础),另外一层是钙钛矿物质,能吸收高能的光粒子。

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