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前瞻技術脈動：能源技術（202303）

關鍵字：氫動力飛機；零排放；奈米技術；固體氣凝膠；綠色氫源；
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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6月21日
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圖、前瞻技術脈動：能源技術（202303）
 
氫動力飛機在新創公司的試飛中起飛
飛機氫電系統開發領域的新創公司ZeroAvia完成了部分由氫燃料電池提供動力的19人座飛機的試飛。在飛行過程中，飛機的左側發動機由氫燃料電池和蓄電池組合提供動力，而右側則依靠化石燃料。氫燃料電池代表了一種可能的途徑，一些公司希望它可以幫助減少航空業的排放，但要實現大幅減排，該技術需要擴大規模，為相對較大的飛機提供動力。ZeroAvia創辦人認為，在零排放商業航班成為現實之前，仍然存在許多障礙，但本次的成功試飛是重要的第一步。
參考資料：Hydrogen-powered planes take off with startup’s test flight. MIT Technology Review, 2023/01/19.
 
奈米技術的塗料可以提供永不退色的絢麗色彩
中央佛羅里達大學的研究人員研發出一種靈感來自於蝴蝶翅膀的奈米技術塗料，透過鋁奈米粒子的小薄片，使塗料不同於常見的顏料，能減輕重量，避免對環境造成污染，並且具有更長的持久性。研究人員使用電子束將鋁奈米粒子沉積在同樣材料的鏡子上，粒子之間的距離配置決定了它們「吸收」的光波長，剩下的波長就成了塗料的顏色。塗上這種塗料的波音747只需要1.3公斤的塗料，一層只有150奈米的厚度，而普通塗料需要500公斤，能夠減輕飛機半噸的重量，對於減少燃油消耗和減少碳排放量有著重大的意義。該研究發表在Science Advances期刊上。
參考資料：Nanotechnology paint provides brilliant colour that doesn't fade. New Scientist, 2023/03/08.
 
透明的木層窗戶有助於保持熱能
科羅拉多大學波德分校的研究人員透過使用由木材製成的透明的固體氣凝膠可替代雙層玻璃窗中的空氣，其隔熱的效果比雙層玻璃窗中的空氣更好。研究人員將纖維懸浮在水中，再用乙醇代替水，最後經過提升溫度和壓力來製造氣凝膠，形成了可以填充更寬廣空間的材料，且不會像單純的空氣一樣產生熱對流效應。該氣凝膠可以在窗戶上使用，因為它具有高透明度和高隔熱性，其隔熱效果與牆壁差不多。這項發明有望提高窗戶的隔熱性能，減少能源浪費，同時保持良好的視覺效果。該研究發表在Nature Energy期刊上。
參考資料：Windows filled with see-through wood layer help hold in heat. New Scientist, 2023/03/16.
 
分解海水可以提供取之不盡的綠色氫源
根據國際可再生能源署（International Renewable Energy Agency, IREA）的數據，若要落實以綠色氫氣運行卡車和關鍵行業，每年可能需要大約250億立方米的淡水，相當於一個擁有6200萬人口的國家的用水量。所謂的「綠色氫氣」是通過使用可再生能源分解水分子製成的，但目前它的價格大約每公斤5美元，是美國能源部最近發起了一項長達十年的努力，旨在改進電解槽並將綠氫的成本降至每公斤1美元。 如果他們成功並且綠色氫氣產量猛增，將會造成世界淡水供應的巨大壓力，因為使用水電解產生1公斤氫氣將需要大約10公斤水。本篇報導，介紹三個研究團隊提出不同路徑改善現有電解槽遭受鹽化侵蝕的影響。若能進一步改善從海水直接分解氫氣的流程。將能大幅推動採用綠色氫氣的使用。(1025個字；圖1)
參考資料：Splitting seawater could provide an endless source of green hydrogen. Science, 2023/03/15.


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