美国麻省理工学院的能源开发计划的目标,是让太阳能成为一种高效能和价格低廉的电力来源。最近这项计划在“科学”期刊上发表的两份报告,介绍了为实现这一目标而研发的新技术。 (博讯 boxun.com)
千百万年来,地球上的植物一直在充足享受著太阳能。但是对于我们人类来说,太阳能比起其它能源不仅昂贵效能也低。不过,最近两项新技术发展可能会改变这种现象。
麻省理工学院能源开发计划的电力工程师马克·鲍尔多和他的同事们,发现了一个可以大量减少吸收太阳能所使用的太阳能电池的方法。太阳能电池是太阳能发电系统中非常昂贵的部件。“我们现在每一个系统中少用了50个太阳能电池,当我们的研究完成时,每一系统可以减少100个到200个。”
在传统的太阳能板上, 整个表面都覆盖了太阳能电池。巴尔多设计的系统能将太阳能导向装设电池的特定部位。
他说:“这就好像是一块玻璃,在上面涂上颜色。当太阳光照射时,就被色彩吸收,然后再被重新散发出来。现在的方法是,把吸收的太阳光留在玻璃上。太阳光在玻璃上不断反弹,最后弹到玻璃的边缘。太阳光被聚拢在那里,你只需要把太阳能电池装在那里,不需要装在整个太阳能板上。”
现在还需要进行更多的测试和研究,以确保这个系统有市场价值,并且耐用。但是巴尔多说,这项研究显示,太阳能发电会变得更为廉价。
他的研究补充了他的同事丹尼尔·诺色拉的发现。诺色拉解决了如何在夜间从太阳能系统获得电力的问题。诺色拉的系统能在白天用一杯水、一些电流、一个金属电极棒和一些简单的钴催化剂以及磷酸盐,就可以贮存能量。
诺色拉说:“催化剂把电流在水分解成氢和氧,而氢和氧都是理想的燃料。当把它们结合在一起时,就产生了电流。”
这个方法有许多好处,因为它可以在室温下进行,所以消耗少量的电力,而且可以在任何地点发生功效。另外,催化剂的成分钴和磷酸盐,是非常便宜、安全、取之不尽的化学物质,而且在整个过程中不必添加水分、钴和磷酸盐。
诺色拉说,这个发现意味著,太阳能板或者是光电伏特电池,可以成为家庭能源系统的一部分。“你可以看出,太阳能板可以不间断地运转,因为当太阳照射时,你可以直接利用太阳能,还可以把一些太阳能送进催化剂中。催化剂再把水分解成氢和氧,供你储存。”
到了晚上,氢和氧重新在水中结合,释放出储存起来的能量。第二天,同样的过程再次重复。
巴尔多和诺色拉的工作,为今后直接使用太阳能铺平了道路。
来源:中评社
太阳能发电虽然不会产生污染或碳排放,但却受限于天候条件及装置体积,一直难以扩大应用范围。然而,麻省理工学院的最新研究结果,却为太阳能发电带来崭新的突破:太阳能发电不但可以应用在小型器具上,还可以与燃料电池结合突破日夜限制。
分解水 存于氢燃料电池
自由时报报道,这项发现听起来很神奇,但背后的原理其实一点都不艰深:科学家模仿植物的光合作用,运用太阳能板收集来的电力,将水分解为氧分子及氢分子,氧及氢就可储存在燃料电池中做为动力来源。相关结论已经刊登在“科学”期刊上。
诺塞拉教授在麻省理工学院的实验室,正在利用一种新的催化剂从水中有效率地制造氧气。
许多科学家之前也曾经尝试过复制植物光合作用,但困难之处在于,一般用来分解水的电解装置太过庞大,而且需要不少电力,如果靠成本昂贵的太阳能发电根本不敷成本,加上装置的体积过大根本无法应用到一般日常生活。
麻省理工新发现
而麻省理工学院所采用的新方式则是将分解水的电极改为磷酸钴材质,如此一来,只要非常小的电力就可以启动分解作用,顺利产生所需的氢跟氧,而且装置体积大为缩小。一旦完成开发,运用太阳能板加氢或氧燃料电池的零污染汽车将不再是梦想。
大幅缩小装置及成本
此外,还可以将太阳能板加氢或氧燃料电池应用在一般住宅:白天的电力靠太阳能供应,多余电力储存在电池内,供应晚上分解氢氧之用,而氢或氧就可以拿来供应晚间电力需求。
负责研究的诺塞拉教授表示,这项技术有机会实现零污染的能源供应方式,因为氢跟氧使用后只会还原成水,“而这项计画虽然才只是刚开始,但已经展现出深厚潜力,科学界都很期待梦想成真的一天”。
世界最大太阳能死光发射器问世 能毁灭整座城市 (图)
来源:搜狐科学
据新科学咨询网报道,近日西班牙的一家公司,在位于西班牙西南部的塞维利亚(Sevilla)附近修建了一座功率为11兆瓦的超级多功能太阳能塔,该太阳能塔不仅体积巨大,产生丰富的电力,同时该塔还可成为世界上最大的太阳能毁灭射线(死光)发射装置。
据报道,该太阳能塔的发电原理与普通的太阳能装置有一定区别,它并不是通过光电电池来产生电流的。该塔是利用624面镜子做成的阵列来反射并聚焦光线的。

西班牙西南部塞维利亚修建的超级多功能太阳能塔和624面镜子做成的阵列
通过该阵列,光线被聚焦到位于塔顶部的能量收集点。这一太阳能塔还安装有智能识别功能,利用GPS装置,系统能够自动识别出最强太阳光线的角度,从而自动调整方向,跟踪强光。生产这一装置的一位专家称,利用该装置可以使得能量收集点的温度达到1800华氏度(约为982摄氏度),这一数值甚至超过了水星表面的平均温度。该公司将这一新型太阳能塔命名为PS10型太阳能塔。
超级太阳能塔的原理图
利用这一太阳能收集装置可产生11兆瓦的功率输出,从而为超过5000户居民提供生活用电。更为难能可贵的是,PS10的功效比普通的光电技术所产生的功效大25%左右。该装置的早期版本是在美国通过测试的,而PS10是第一款商用型号。有调查显示,以后西班牙将会安装更多的该类型太阳能装置。
PS10其实还有令人意想不到的功能----它强大的GPS跟踪系统加上超强反光镜阵列,不仅使得这一装置能够精确定位远距离目标,而且能够产生巨大的破坏作用。
据称,如果阵列足够大的话,它可以在短时间内毁灭一座城市或消灭位于太空固定轨道的目标,或许它将引领未来世界新型武器的潮流。
科技大预言:未来50年 太阳能将充分利用
〔自由时报编译胡立宗/综合报导〕美国国家工程院(NEA )由十八位专家学者所组成的预测小组,15日在“美国科学促进联会”(AAAS )年会上提出未来五十年最有可能成真的科技进展,包括充分利用太阳能、核融合发电、氮循环管理、干净水资源、客制医疗服务、拟人人工智慧及网路通讯提升等。
专家评选的四大标准分别是“永续性”、“健康”、“脆弱性”及“生活品质”,由包括基因体研究先驱文特、发明家卡曼、Google创办人佩吉、哈佛大学国际发展学者朱玛等人共同选出最可能实现、且有助人类和地球的科技。 (博讯 boxun.com)
以太阳能发电为例,该小组指出,地球一小时接受的太阳能,足供全部人类使用一年,“只要能截取万分之一,就能百分之百满足我们的能源需求”,因此如果能发展出奈米太阳能板及奈米能源电池,充分利用太阳能将不是梦。
水利发展部分,海水淡化的技术提升,将有助水资源供应;但对个人需求来说,发展区域性用水净化技术或许更有帮助。在医疗部分,专家认为,透过基因体定位及增加对身体机能了解,将更能帮助人类抗老化、战胜疾病,甚至找出每个人潜在的风险因子。
曾经多次正确预测电脑科技发展的未来学专家科兹威尔说,当人工智慧足以与人类匹敌时,由于资讯科技的不断加速发展,加上机器特有的即时全面交换资讯的能力,人工智慧必将快速超越人类智慧。
小组表示,由于科技发展的步调越来越快,在未来半世纪发展速度将比以前快三十倍,让许多领域出现前所未见的新局,但最关键的还是经济与政治决心,举例来说,“就算技术再环保,但只要成本较高,不论环保法规再严,许多人还是宁可用便宜的高污染技术”。
大力研发太阳能 硅谷渐变太阳谷
VOA 记者: 西斯科 在美国加利福尼亚州北部的旧金山湾区,有一个地段被叫做“硅谷”,因为很多电脑芯片的设计和制造业者都集中在这个区域,现在这些高科技公司正在绿化运动的趋势下,改变他们的生产路线。
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*比电脑业务更兴旺*
在美国加利福尼亚州的北部,企业活动仍然生气勃勃,在1980年到1990年代,软件和电脑的制造业盛极一时,目前,太阳能的研发比电脑的业务更为兴旺。斯旺森是一家名字叫做“太阳能”的公司的总裁,他说:“今天我们对太阳能的利用就像1983年电脑芯片工业蓬勃发展的情形一样。”
有人问斯旺森是不是要使太阳能变成一种日常家用的技术?斯旺森回答说,绝对是。斯旺森希望是这样,一些其他的企业家也希望是这样,他们相信替代能源的发展将是未来的一大商机,很多企业家正在设立公司从事制造,分配和装设太阳电池板以及其他的太阳能产品。
*新商机*
林登莱夫过去曾经是电脑软件业者,现在是“太阳城”公司的执行长,他说:“让我们看一看现今世界上存在的一些最大的问题,这些问题不是电脑软件所能解决的。”
“太阳城”公司为加利福尼亚州的一些住户和社区提供太阳能电力。另外一位当过电脑公司经理的人、大卫.皮尔斯相信,在美国,太阳电池板不久将会有很大的市场,太阳板的价格也将是一般人所能够负担的,大卫.皮尔斯说:
“这是我的第六个风险投资公司,这也是我所参与过的一个最令人振奋的市场机会。”
风险投资者瑞雷恩同意这种看法,他说:“去年投入绿化或者再生能源技术的风险资本,大约有15亿美元,今年这个数额将会达到35亿美元。”
由于对绿化技术的需求不断增加,加利福尼亚州的硅谷正逐渐变成“太阳谷”。
台研发新型太阳能车 时速达120公里(图)
据台湾媒体报道,台湾私立南台科技大学今天发表最新研发的太阳能车“凤凰(Phoenix)”,这辆太阳能车最高时速达120公里,9月2日将从台南出发北上测试路跑,9月5日参加澳洲世界太阳能车挑战赛。
南台科大继2年前研发阿波罗太阳能车第4代,在澳洲太阳能车挑战赛击败亚洲所有国家,夺得第7名后,今年3月起开始研发最新太阳能车“凤凰”,经半年打造完成,今天在校园中发表展示。
南台科大表示,这辆太阳能车全长4.9公尺,宽1.8公尺,高1公尺,重量130公斤,较之阿波罗第4代170公斤还少了40公斤。
“凤凰”使用效率超过23%的太空级太阳能芯片,在阳光下可产生超过1.5千瓦的能量,最高时速120公里。
南台科大坦承“凤凰”的马达购自美国,原因是台湾不会制造,但整体设计打造仍由南台科大负责完成。
南台科大计划于9月2日在西滨公路试跑,从台南出发到台北,以1天时间完成360公里的测试,随后装箱送往澳大利亚参加比赛,接受横跨3010公里沙漠的路跑考验。
英太阳能无人机成功飞54小时 (图)
英国一家国防技术公司10日发表声明说,该公司研发的太阳能飞机“西风”在无人驾驶状态下成功飞行了54小时,飞行高度为1.5万米,将此前世界无人驾驶飞行最长时间纪录提高近一倍。
“西风”超薄型飞机今后可能承担侦察和通讯工作。它以碳纤维为材料制成,长18米,仅重30千克。白天它以薄如纸的硅板吸收太阳能供能,夜间则靠电池所储存太阳能飞行。
来源:新华网
太阳能飞机5年后环球首航
(综合讯)为了宣扬人类使用再生能源,瑞士探险家皮卡德(Bertrand Piccard)及英国人琼斯 (Brian Jones)计划于2010年,驾驶首架能在晚上飞行的太阳能飞机环绕地球一周。 47岁的皮卡德昨天在香港大学发表演讲时表示,计划于2010年再作创举,驾驶全球首架载人的太阳能飞机环绕地球飞行,还考虑以香港为首个中途站,届时港人或可一睹这项历险创举,这将是21世纪的里程碑,希望唤醒各国逐步引入再生能源。 (博讯 boxun.com)
皮卡德曾是首位成功驾驶热气球环绕地球的探险家。
皮卡德表示,他计划于2010年的夏季驾机环绕地球,由中东的迪拜出发,首先飞来香港或深圳,再到太平洋中的夏威夷,以及美国东南部的迈阿密停留,最后飞返杜拜。每次由一个地点飞到另一个地点的飞行时间为5日5夜,全程约需一个半月。
皮卡德表示,构思中的飞机非常庞大,机翼长度达80米,以吸收更多阳光,供应夜晚航行所需。由于仪器占去了大量空间,每次只能乘载一人。
他表示,由于该机全靠太阳能量飞行,因此飞行航线只能局限於阳光充足的亚热带地区。驾驶太阳能机也有很多限制,机师必须与天气控测人员保持紧密联系,假如要前往的地方是阴天,就得改道,而且不能到空气受污染或阳光被遮挡的地方。
(博讯记者:胡军)
太阳能造就富翁和害人的毒物[ZT]/taodax
《华盛顿邮报》中国报道摘录及全文:
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---多晶硅生产的副产品四氯化硅却是一个高度有毒物质
---在中国,推动进入太阳能市场也是有意想不到的后果
---多晶硅的价格在过去五年从20美元每公斤飙升到300美元每公斤
---有超过20家中国公司正在开始筹备多晶硅生产厂
---由于多晶硅这么严重短缺,政府现在都愿意忽视这个回收问题。
---"如果这件事发生在美国,可能会有人被逮捕"
---“这些地方庄稼不能生长于,附近也不适合人居住。”
---如果使用环保技术,生产成本一吨大约是84500美元。
---但是,中国公司的成本在在21000到56000美元一吨。
---村民把一些污染的土壤装在一个胶袋中,送到了当地环境部门。至今没有结果。
[太阳能公司将污染留给中国]
2008年3月9日《华盛顿邮报》驻外处报道
Ariana Eunjung Cha 翻译:满眼[洛阳城事]
高龙,中国-
李耕轩第一次看到自卸卡车从附近工厂进入他的村庄时,他简直不敢相信所发生的事情。车停在玉米田及小学操场之间,工人们把一桶桶鼓泡白色液体倾倒在地上。然后他们一声不吭地转头开车回去。
这种情况已持续了9个月,几乎每一天都要出现,李和其他村民们说。
在中国,整个国家以过于急速的步伐追求工业增长,这些环境污染故事并不罕见。但洛阳中硅高科技股份有限公司,在河南省这临近黄河的平原地带能够横空出世,因为一个理由:洛阳中硅是一个绿色能源公司,生产的多晶硅可以进一步制成太阳能面板而行销全世界。
但是,多晶硅生产的副产品四氯化硅却是一个高度有毒物质,会造成环境危害。
“你倾倒或掩埋的那片土地会成为不毛之地,任何草,树都无法存活。它就像炸药,是有毒的,有污染的。人不能触摸它。” 河北工业大学材料科学专业的任丙严教授说。
李耕轩村子的这个工厂是为了进行能源替代,以阻止化学燃料的减少速度。
森林被砍伐,以增加生物燃料如棕榈油,但科学家们认为,大片的森林消失正在助长气候变化。水电站大坝正在兴建,以取代燃煤电厂,但大坝损害了整个水库区的生态系统。
同样在中国,推动进入太阳能市场也是有意想不到的后果。
随着石油价格和煤炭飞涨,决策者们在世界各地都在考虑使用大规模的太阳能电厂来热水和发电。但是,在过去的四年中,多晶硅——太阳光转换晶圆的关键部件,在世界范围内供应短缺,抬高了太阳能技术的造价,反而成为了进一步推广使用太阳能的一大障碍。
随着多晶硅的价格在过去五年从20美元每公斤飙升到300美元每公斤,中国公司正急于填补这一空白。
于是在中国,多晶硅厂成为新的热门公司。风险资本和低息贷款的存在,再加上中央政府兜售其寻求清洁能源替代品的努力,有超过20家中国公司正在开始筹备多晶硅生产厂。这些新的工厂合并后的年生产能力,估计在8至10万吨,将比目前在整个世界的产能(4 0000吨)增加一倍还多。
但是,中国企业的废物处理方法并不完善。
由于对环境有危害,发达国家的多晶硅公司把废物返回到生产过程中进行循环利用。但由于废物循环的高投资成本和时间浪费,更不用提1800多华氏度的回收温度需要巨大的能量消耗,所以有不少中国工厂并不这么做。业内人士称,像洛阳中硅一类的太阳能工厂,或者没有安装防止污染物进入环境的工艺,或者安装了却不怎么使用。
“回收利用技术,当然是正在研究中,但目前这些技术尚未成熟。”曾在中国科学院当过光伏技术研究员的石军说。
施,一个在上海刚成立的多晶硅市场研究公司负责人说,由于多晶硅这么严重短缺,政府现在都愿意忽视这个回收问题。
"如果这件事发生在美国,可能会有人被逮捕, "他说。
应华盛顿邮报的请求,一个独立的,国家认可的实验室对从洛阳中硅厂附近的倾倒场采集的污垢样本进行了分析。实验表明,样品含有高浓度的氯气和盐酸,这是四氯化硅不能自然存在于土壤而分解产生的。“这些地方庄稼不能生长于,附近也不适合人居住。”上海科学院环境科学副主任李小平说。
洛阳中硅董事会秘书王海龙说,该公司将大量废物倾倒到一个住宅区是“不可能”的,“部分村民在撒谎”。
但是,王表示,该公司在遵守所有环保法规下,的确排放有“最低限度的废物量”。“我们以特定方式排放在某一个特定的地方,并且在排放前经过了严格的处理程序。”
河南省环境保护局监测负责人易徐生表示,该工厂在开工之前已经通过了检查,但是“也有可能有一些在生产过程中的污染物”,巡视员并没有发现。易说,该机构将对此进行调查。
2005年,当李所居住的村子听说一个新的太阳能公司将建在附近,他们高兴地庆祝。
这个贫困农业社区,大约2300名村民,位于丝绸之路东方端点附近。在中国最近的快速发展中,它已被远远地抛在后面。在这个国度里,平均工资在某些地方已经上升到每月200美元,而这个村庄的许多居民一年的收入仅200美元。因此,他们对他们的新邻居有很高的期望,希望这个厂能够启动当地经济,帮助此地变为一个工业中心。
洛阳中硅厂是一个国家级研究院通过努力,对50年前德国的西门子公司首创的多晶硅提炼技术,进行改进而建立的。考虑到知识产权问题,西门子一直拖延将其新技术推广到中国。因此,中国试图自己研发。
据估计,去年洛阳中硅厂的多晶硅年产量已经不少于300吨,但它今年的目标是增加十倍,成为中国最大的生产厂家。洛阳中硅厂是尚德太阳能电力控股公司一个关键的供应商,尚德太阳能一个太阳能电池板公司,其创办人施正荣最近高踞中国富人榜榜首。
多晶硅的原料是地球上的最丰富的物质——砂。从砂到多晶硅是棘手的制造。它需要大量的能量,而且即使是一个小小的失误,就可能导致生产时引入杂质从而摧残整批产品。另一项主要挑战是处理废物。每生产一吨多晶硅,至少会产生4吨四氯化硅液体废料。
当暴露在潮湿空气中,四氯化硅转化为酸及有毒氯化氢气体,这些气体可以使人晕眩,并感染肺部。
理查德,一个总部设在加州的顾问公司经理说,虽然从多晶硅工厂的启动到运行得当,通常来说需要两年时间,可中国许多公司都在尝试在半年或更少的时间内建成并生产。
正因为这样,一些中国工厂不得不储存危险物质,他们希望有朝一日能想出办法来处理这些废物,“我知道一些工厂在两年前就开始储存四氯化硅”,河北工业大学的任教授说。
施说,其他公司,其中包括洛阳中硅在内,只要是他们能倾倒的地方,就往那里倾倒。
"从理论上说,公司应该把废物全部收集,进行无毒处理,然后倾倒或回收。洛阳中硅目前尚不具备这些技术,现在他们只是直接排放到空气中”,最近参观过这家工厂的施说。
施估计,不安装污染处理工艺,中国公司可节省数百万元的成本。
他说,如果使用环保技术,生产成本一吨大约是84500美元。但是,中国公司的成本在在21000到56000美元一吨。
在高龙,与洛阳中硅新大门内白色建筑群的耀眼形成鲜明对比的是,其周围村庄的一片黯淡。
从9个月前开始,这个村的村民渐渐发现,距离工厂约50码处的农作物在白色粉末作用下逐渐萎蔫。一些村民说,有时候,垃圾场三英尺高的地方会有烟雾团出现,有一次,一个在附近田间劳作的村民晕倒。烧开的自来水中,不明水垢也明显增多。
村民们说,每天晚上,工厂的烟囱嗖嗖地排放刺激性的气体,这些气体刺痛他们的眼睛,并且让他们难以呼吸。 “它是毒空气。污染严重时你不能出门,你必须关闭所有的门和窗户”,乔石鹏说。28岁的乔是一名卡车司机,他说他担心他一岁的儿子健康。
村民们说,最明显的证据就是每天多达10次的污染倾倒,这些液体废物倾倒地,原先是一片青草地。后来,整个地区几乎变成了白色,雪一般的白。
李,53岁 ,与他的儿子和孙女住在村里,说,最糟糕的是“他们到厂门外倾倒废物” 。
“我们不知道情况有多糟糕,直到8月收获季节,直到事情变得不可挽回。”他说。
今年年初,有一个村民把一些污染的土壤装在一个胶袋中,送到了当地环境部门。至今没有结果。
45岁的张振国,一个农民和小商人说他有一个解释: “他们没有测试,是因为政府支持这个厂” 。