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前瞻技術脈動：能源技術（202304）

關鍵字：氧離子電池；儲能；綠色氫氣；儲熱計畫；孢子；細菌電池；
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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7月14日
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圖、前瞻技術脈動：能源技術（202304）
 
新開發的氧離子電池可望取代鋰電池成為大型儲能解決方案
維也納大學開發具有優勢的氧離子電池，雖然其能量密度僅有鋰離子電池的三分之一，但其儲能容量不會隨時間遞延而減少(沒有記憶效應)，且可由空氣中補充氧再生而可實現極長的使用壽命。氧離子電池不使用稀有元素，由不易燃材料製成，提高安全性及永續性，由於其體積較大，運作溫度在200~400度之間，故在用於再生能源儲能相當具有潛力。該研究發表於Advanced Energy Materials期刊。
參考資料：New invention: The oxygen-ion battery. Science Daily, 2023/03/22.
 
使用天然催化劑開發低成本生產綠色氫氣的方法
專家開發了一種使用永續催化劑生產綠色氫的實用方法，想讓綠色氫生產更簡單、更實惠和更具可擴展性。使用天然酶—氫化酶—利用陽光產生綠色氫的挑戰是要讓氫化酶能在空氣中發揮作用。英國斯旺西大學(Swansea University)研究團隊開發出一種工程溶劑，將合成納米粒子與天然酶整合到所謂的混合材料中，放在這些溶劑中的氫化酶更活躍、更穩定，這使得氫化酶能夠在空氣中發揮作用產生氫氣。
參考資料：Using natural catalysts to develop low-cost way of producing green hydrogen. Phys.com, 2023/03/28.
 
在地下建造巨大的熱水袋
瑞典韋斯特羅斯市(Västerås)的地底下曾經儲存了300,000 立方公尺的石油，用作在第三次世界大戰爆發時，當瑞典與國際能源供應斷絕時使用。1985年，由於地緣政治緊張局勢開始緩和，這些洞穴被清空並一直閒置至今。近來瑞典能源公司Mälarenergi啟動儲熱計畫，將洞穴除污後並灌注高達攝氏95度的熱水，以建造成一個巨大的地下熱水袋，成為歐洲最大的地下保溫系統。在這個地下儲熱系統中，熱能來自燃燒廢物或生物質等方式，並透過熱交換器將熱傳輸至供應Västerås市98%家戶的區域供暖網絡。Mälarenergi打算在今年年底開始向洞穴注水，以提供500MW的區域供暖功率，並能在高需求時繼續為寒冷冬日供暖，而不會增加用電負荷。
參考資料：The plan to make a giant hot water bottle underground. BBC NEWS, 2023/04/14.
 
產生孢子的細菌電池可以在貨架上使用 100 年
美國紐約州立大學賓漢頓分校的團隊將枯草芽孢桿菌包裹在石墨烯水凝膠中，成為一個細菌電池，使用前先以膠帶密封起來。當膠帶被移除，石墨烯水凝膠會從空氣吸取水份，輸送給枯草芽孢桿菌，透過製造孢子產生電能。這種電池的拆封後續航力能持續一周，若未拆封能保持100年之久。這項研究由美國海軍研究辦公室資助，並已發表在《Small》雜誌上。(817個字；圖1)
參考資料：Spore-producing bacteria battery could last 100 years on the shelf. New Atlas, 2023/04/18.


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