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更换化石燃料的秘诀

时间:2022-04-11 16:16:39 来源:

当谈到可再生能源时,持怀疑态度的人往往会指出,与化石燃料相比,效率较低,成本较高且依赖于补贴来获取利润。但是,技术正在急救之中,加速了效率的提高和成本的降低。

但是,技术太笼统了。咨询公司NorthBridge Energy Partners的Peter Kelly-Detwiler说,具体地说,它的超级计算机正在为可再生能源带来改变。超级计算机正在变得越来越快,功能越来越强大,越来越有能力为可再生能源装置提供新的,更好的分子和设计。

风能和太阳能等可再生能源所追求的是其相对于化石燃料发电技术的不成熟。凯利-德特维尔(Kelly-Detwiler)指出,在化石燃料装置中,几乎可以做的所有提高效率的工作都已经完成,法国通用电气布尤肯(GE Bouchain)联合循环发电厂的效率达到了创纪录的62.2%。

GE使用一台超级计算机来帮助打破记录,但这一壮举却令人沮丧:公司花了十年的时间才将燃气发电厂的效率提高了百分之一。这就是凯利-德特维尔(Kelly-Detwiler)认为以化石燃料为动力的植物的主要缺点。化石燃料已经存在了很长一段时间,成千上万的人致力于提取最佳效率,这已经有几十年了,几乎没有留下任何突破性发明的空间。

另一方面,可再生能源在某种程度上才刚刚起步。实际上,它们的低效率是一种优势,留下了很多改进的机会。例如,今年三月,日本树脂和塑料制造商Kaneka Corp.宣布打破先前的太阳能电池效率,达到26.3%,比先前的记录提高了0.7%。

现在,这听起来似乎微不足道,但与通用电气在过去的10年间使用燃气发电机所做的事情差不多。太阳能研究人员并没有就此停止。上个月,来自俄罗斯ITMO大学的研究人员表示,他们制造了一种新的太阳能电池涂层,将电极的功能与光陷获结构的功能结合在一起。这种组合减少了反射光的量,并保护了电池免受过热的影响,从而有可能将其整体效率提高多达20%。

本周早些时候,SunPowers的股票上涨了12%。该公司表示,通过结合尺寸,材料和一种不同的布局方式,将太阳能电池的效率提高了15%。

好的,超级计算机从哪里来?当研究人员致力于提高效率时(无论是太阳能还是风能),它们都需要新的材料和结构来实现其目标。能够每秒进行数百万次计算的超级计算机可以提取数据,对其进行分析,并通过以新的方式排列虚拟分子,然后计算如何物理地制造这些虚拟分子,从而从字面上创建新材料。

即使在超级计算机的帮助下,这也是一个漫长的过程。但是,据凯利·德特维尔(Kelly-Detwiler)称,这一过程正以越来越快的速度加快,随着气候变化的紧迫性在世界范围内日益迫切,发明将越来越频繁地出现。


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