前瞻技術脈動：能源技術（202415）

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科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2024年10月18日

圖、前瞻技術脈動：能源技術（202415）

由廚餘製成的綠色太陽能板能在沒有陽光的情況下產生電力
太陽能板需要陽光才能發電，因此在室內或夜晚時無法發揮作用。而從廚餘中萃取出的有機發光化合物，能夠捕捉紫外線並釋放出可見光，為這一限制提供了解決方案。菲律賓瑪布亞科技學院 (Mapúa University Manila)的研究人員研發出名為AuREUS的太陽能板，係以廚餘中萃取的有機發光化合物為材料，可捕捉來自於牆壁或地面反射的紫外線，將其轉換成可見光，再由光伏模組(photovoltaic modules)轉換成電力。因AuREUS能收集日常環境中的紫外線，即使在室內及晚間也有辦法運作。近期AuREUS將應用在位於菲律賓的一家小型診所中，期望能解決該診所經在暴風雨時停電的困擾。
參考資料：Green solar panels made from food waste generate energy without sunlight, thebrighterside.news. 2023/04/26.

基於光學的運算架構能減少挖掘加密貨幣所需的能耗
比特幣、乙太坊等加密貨幣的驗證運算消耗了大量電力，隨著區塊鏈應用範圍的擴大，這種能源消耗預計會進一步增加。然而，透過使用積體光學技術來處理區塊鏈的驗證運算，能源使用效率有望提升十倍。史丹佛大學的研究團隊已成功以積體光學處理區塊鏈的驗證運算(如工作量證明及雜湊函數)，主要由光學被動元件馬克曾德干涉儀(Mach-Zehnder interferometer)建構出名為Lighthash的運算系統，實驗證實其能源使用效率較傳統數據中心提升十倍，能大幅降低「挖礦」過程耗費的電力成本，亦可用來實現智能合約等相關應用。研究成果已發表於《Optica》期刊。
參考資料：Light-based computing scheme to reduce power needed to mine cryptocurrencies, Tech Xplore. 2023/04/27.

研究人員開發出一種添加物，可有效提高鈣鈦礦太陽能電池的穩定性
由於鈣鈦礦結構的穩定性較差，導致鈣鈦礦太陽能電池的耐用性不佳。透過使用非揮發性添加物，可以減少鈣鈦礦薄膜中的缺陷，從而提升其結構穩定性。香港城市大學(CityU)研究團隊研發出一種非揮發性添加物，可降低鈣鈦礦薄膜缺陷密度，防止鈣鈦礦材料因光照及濕氣影響產生降解，能有效增加鈣鈦礦太陽能電池的效率和耐用度。傳統的矽晶太陽能電池需以真空高溫製程製作，鈣鈦礦太陽能電池即使在一般環境也能製作，享有製程簡易及可撓曲的優勢，極具商業化潛力。此研究成果發表於《Nature Photonics》期刊上。
參考資料：Researchers develop an additive to efficiently improve the stability of perovskite solar cells, Tech Xplore. 2023/05/04.

摩洛哥能解決歐洲的能源危機嗎？
烏克蘭戰爭促使歐洲各國加大力度，推動使用新型清潔能源，以應對氣候變化。摩洛哥制定了到2030年52%的電力來自再生能源的計畫，這些電力中的大部分亦將通過海底電纜出口到歐洲，將讓歐洲大陸擺脫如今對俄羅斯天然氣依賴的最佳機會。摩洛哥已在推動再生能源上取得了具體進展，如Noor-Ouarzazate太陽能發電站，是全球最大的集中式太陽能發電廠，使用鏡子將陽光反射和聚集到中央塔接收器上，生成蒸汽帶動渦輪機發電。除世界銀行和歐洲投資銀行的資助，沙特阿拉伯公司ACWA Power也參與該設施的開發。摩洛哥的私營公司Gaia Energy正計畫向歐洲出口太陽能和風能發電，以及由再生能源產製的綠氫。此外，英國能源初創公司Xlinks計畫從摩洛哥建造一條海底電纜，希望到2030年摩洛哥的太陽能和風能可以提供英國8%的電力需求。(1103字；圖1)
參考資料：Can Morocco solve Europe' s energy crisis?, BBC News. 2023/05/04.

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