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前瞻技術脈動:能源技術(201904)

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技術發展藍圖研析團隊 發表於 2019年7月19日

圖、前瞻技術脈動:能源技術(201904)

使用新的2D材料將Wi-Fi訊號轉換為電力
麻省理工學院的研究人員設計出第一個可以用天線捕獲電磁波,包括從Wi-Fi訊號轉換為電子設備供電的能量,他們使用二硫化鉬(MoS2)作為新型二維材料,材料的原子以一種像開關一樣的方式重新排列,降低了電阻,比現有的最先進的柔性整流器小一個數量級,可以捕獲和轉換高達10千兆赫的無線訊號。也許能讓未來智慧型手機、筆記本電腦、穿戴式裝置或其他電子設備能夠在沒有電池的情況下使用,本研究發表在Nautre期刊上。
參考資料:Converting Wi-Fi signals to electricity with new 2-D materials. MIT News,2019/1/28
 
利用仿生蘑菇發電
美國紐澤西州史蒂文斯理工學院的研究團隊於Nano Letters發表研究成果,利用3D技術將藍綠藻(或稱藍藻)製成的墨水及導電墨水印於蘑菇上,利用藍綠藻光合作用分解水分子的過程中來電力,然電流較小上無法為當前電子產品供電,但藍綠藻與蘑菇的「共生」是綠色電子研究領域的重要突破。
參考資料: This bionic mushroom makes electricity. Science News,2019/02/06
 
人造葉子實用化
伊利諾伊大學芝加哥分校的研究團隊提出了一種設計解決方案,可以將人造葉片帶出實驗室到現實世界。他們改良的葉子,可以使用空氣中的二氧化碳而不需高壓的環境,將二氧化碳轉化為燃料的效率至少比天然樹葉高10倍,其的研究結果發表在ACS Sustainable Chemistry&Engineering期刊上。
參考資料:Moving artificial leaves out of the lab and into the air. University of Illinois,2019/2/12
 
熱塗漆超穎平面產生完美的光吸收器,可用於感測、太陽能、隱身技術
美國凱斯西儲大學使用氧化物和金屬基材的組合,實現完美的光吸收,成果已發表在 Optical Materials Express 期刊上。研究人員在矽上沉積150奈米的鎳或鈦,然在將薄膜加熱 20 ~ 40 分鐘形成氧化層,而烘烤的過程,鎳膜吸收了大約99.94% 的紅光,目前研究人員仍在進行額外的實驗,致力開發出可完美光吸收的感測器。
參考資料:Thermally Painted Metasurfaces Yield Perfect Light Absorbers for Sensing, Solar, Stealth Technologies. Photonics Media,2019/2/22
 
高功率燃料電池增強了電動潛水器和無人機的效能
在Nature Energy期刊上報導,美國聖路易斯華盛頓大學的研究人員開發出硼氫化物燃料電池,其工作電壓是目前商用燃料電池的兩倍。研究人員利用獨特的pH梯度微型雙極介面(PMBI)薄膜,可以防止兩端電極的酸和鹼混合急劇反應,實現高性能燃料電池的最佳操作條件,並能運用於無人水下航行器、無人機和電動飛機,作為動力來源。
參考資料:High-powered fuel cell boosts electric-powered submersibles, drones. Science Daily,2019/2/25
 
BioplexControllis共同將農場廢料及陽光轉為電力
Bioplex和Controllis共同打造混和系統,以降低農村電力成本。農村通常在鄉下且地處偏遠,所以電力及廢料處理成本較高,故整合電力系統降低成本並創造利潤。Bioplex在沼氣發電方面有其獨特專利,佔地較小、生產快速,加上與Controllis在發電技術的合作,透過沼氣、太陽能產生電力並儲存,還可透過雲端系統管理,電力可用於農場運作包括照明、榖物乾燥、殺菌、清潔等。未來更可結合風力、微型水力發電,讓農場之電力需求達自給自足。
參考資料:Bioplex & Controllis: Turning Farm Waste & Sunshine Into Electricity. Green Energy News,2019/02/28
 
美國能源部提供三千萬美國發展國際設施融合研究
美國能源部提供研究人員 運用國際環磁機(Tokamak)執行磁聚變能源科學的實驗研究。研究將由美國科學家在歐盟、韓國和與美國簽訂雙邊協議的其他國家的現有設施進行,並預計使美國的融合計畫取得未來聚變能裝置長時間運行等離子體放電所需的相關知識。該方案計劃的資金總額為 3 千萬美元,期程為3年,國家實驗室、大學與私營企業均有資格申請。
參考資料:Department of Energy to Provide $30 Million for Fusion Research on International Facilities. DOE,2019/3/8
 
美國新的能源發電廠預計採用天然氣複循環及太陽能發電
美國能源部在其2019年能源展望(AEO2019)的報告中預計在2050年的能源發電廠安裝大部分的天然氣複循環及太陽能光伏。陸上風電廠只在部分區域較有競爭力,但隨著需求的增加及安裝風力渦輪機的成本降低,未來可能也會變得更有競爭力。
參考資料:New U.S. power plants expected to be mostly natural gas combined-cycle and solar PV. US Energy Information Administration,2019/3/8
 
(1416字)


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