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前瞻技術脈動：能源技術（202301）

關鍵字：太陽能電池；土地耕種；火星；風能；太陽能；核融合；核裂變；以色列；月球太陽能發電廠；NASA；
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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2023年5月12日
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圖、前瞻技術脈動：能源技術（202301）
 
以色列製造的太陽能電池，能同時發電並且利用土地耕種
傳統上認為土地耕種與太陽能電池發電，兩者不能並存，因為兩者都需要有各自的土地。耶路撒冷希伯來大學發明的太陽能電池原型，能讓耕種、發電兩者並存。太陽能電池旨在完全覆蓋農業地區，包括溫室、果園、田地和水體，同時產生綠色電力和農業生產，不中斷光伏面板下的自然棲息地，不消耗自然資源，也不損害環境。研究團隊表示，此項發明能讓以色列的能源成本降低75%。新的太陽能電池基於鈣鈦礦的晶體，新電池的生產成本將比矽基光伏電池低得多。還可能透過減少熱量、溫室氣體排放和蒸散量、節約用水和保護作物免受天氣破壞，顯著改善溫室的種植條件。目前該團隊已獲得以色列創新管理局(Israel Innovation Authority)的評估與撥款。
參考資料：Israel-made solar energy cells produce power while keeping land farmable. JPOST, 2022/12/19.
 
火星全年都有足夠的風力為兩極附近的基地供電
人類若有天能在火星上生活，持續穩定的電力來源是第一步，雖說火星赤道附近有穩定的太陽能，但兩極地區則可能出現電力短缺。NASA發現，若與太陽能結合，火星兩極的風能能提供「六個人」的全年生活所需電力。研究人員表示，由於火星大氣層稀薄，與地球上相同速度的風相比，火星的風力要小約99%。研究人員使用了火星的詳細資訊，並計算使用100%高效風力渦輪機可以產生的最大功率。還計算了目前在地球上使用的四臺不同尺寸的商用渦輪機的理論功率， 然後將其與在火星上維持六個人執行500個火星日(一個火星日大約等於24小時39分鐘35秒)任務的估計能源需求進行了比較，研究發現，若風能、太陽能能相互配合，「六個人」穩定地在火星生活是能達到的。此一發現已刊登於Nature Astronomy 期刊中。
參考資料：Mars has enough wind to power bases near the poles all year round. New Scientist, 2022/12/19.
 
核融合的研究人員取得了歷史性的能源里程碑
勞倫斯利佛摩國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL)的研究人員證實地球上第一次出現了可控制的核融合反應，其產生的能量大於其運行所需要的能量。該發現是邁向核融合能源商業化的重要一步，然而目前還有待為提高效率及降低成本付出大量的努力。國家點火設施(NIF)實驗室中的核融合反應從2.05兆焦耳的雷射功率輸出產生了3.15兆焦耳的功率輸出，增加了大約150%的焦耳能量，遠遠超過了最初從電網為雷射供電大約300兆焦耳的能量。這項研究的發現有助於讓研究人員知道從核融合中提取能量的可行性，並繼續發展該技術。
參考資料：Nuclear fusion researchers have achieved historic energy milestone. New Scientist, 2022/12/13.
 
以色列研究人員制定了月球太陽能發電廠的計劃
人類為了尋求永續的可再生能源，可說是絞盡腦汁。以色列本-古里安大學(Ben-Gurion University)研究人員提出在月球表面收集可再生能源的解決方案，希望能在月球收集太陽能。NASA計劃在未來十年內建造月球基地，為生命支援和研究系統生產能源。該研究人員提出「無需儲能的太陽能收集方案」。研究人員計劃包括在月球極附近放置一個360°光伏太陽能收集裝置，輸電線路將向靠近月球極的氧氣發生器輸送發電。研究人員認為，該計劃比核裂變具有優於比核裂變的高的功率，而且不需要電池儲存，而是持續傳輸。研究人員認為該系統將比依賴電池的光伏系統好100倍，更比核裂變系統高六倍。該研究已發表於Renewable Energy期刊中。(1165個字；圖1)
參考資料：Israeli Researcher Develops Plan for Solar Power Plant on the Moon. News Max, 2023/01/04.


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