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加勒比地区复原力倡议:与粮农组织和墨西哥合作适应气候变化,2022年10月-2023年2月
加勒比地区由于气候变化面临重大挑战,作为回应,该地区正在实施适应和韧性策略。从2022年10月18日至2023年2月23日,西北生物研究中心(CIBNOR-CONACYT)的专家们一直在领导一系列研讨会,作为“墨西哥-CARICOM-FAO加勒比气候变化适应和韧性合作倡议”的一部分,也被称为“加勒比韧性倡议”。国际合作打造韧性加勒比这一努力源于联合国粮食及农业组织(FAO)与墨西哥政府之间的合作,由外交部(SRE)和墨西哥国际发展合作署(AMEXCID)提供支持。为了加强韧性水产养殖并确保加勒比地区的粮食安全,FAO与CIBNOR携手举办了题为“2022-2023年粮食安全和气候韧性水产养殖和水培培训”的研讨会。该计划旨在培训参与者实施可持续和适应性水产养殖实践。研讨会主要面向CARICOM成员国的成员,但也向全球所有有兴趣的人开放,从而实现广泛的知识和经验交流。除了技术培训外,研讨会还旨在赋予当地农民权力,为他们提供改善生计的工具。通过为他们提供提高生产和市场影响力的技能,期望这些农民在其社区中因其在粮食安全中的角色而获得更高的认可。该倡议强调经济可行、环境可持续和社会可接受的水产养殖实践,促进一个气候变化不会阻碍区域发展而是激励创新和韧性的环境。
Kerno Geo创新工具利用地球物理技术在巴西绘制树根和树干图
在巴西,有效管理城市树木对于确保市民的安全和福祉以及保护城市财产至关重要。准确评估这些树木的健康和稳定状态是至关重要的,尽管用于此类诊断的工具有限。
得益于FAPESP的小企业创新研究计划(PIPE)的支持,Kerno Geo公司开发了Kerno ANDAS,这是一种创新的诊断工具,应用地球物理方法评估城市树木。该技术不仅生成树干的内部图像,还对根系进行三维映射,提供有关土壤特性及其与当地根系相互作用的信息。
城市树木映射的创新
根据项目的主要研究员Vinicius Neris dos Santos的说法,地球物理学的研究允许通过间接方法检查地球内部,现在这些方法被应用于城市绿化的分析。这种创新方法可以检测树干中的空洞或退化区域,并绘制根系系统的地图,从而全面评估树木倒塌的风险。
精确的映射有助于为适当管理树木做出明智的决策,减少与倒塌相关的社会和经济风险,并最大限度地降低未来因移除或更换树种而产生的成本。
以前,用于绘制根系的工具有限,尤其是在有不透水地面的区域。为了研究根系而打破路面会增加成本和时间。然而,当前的地球物理方法允许以高效和经济的方式进行这些研究。
2018年,Vinicius Neris dos Santos与地质学家Marcelo...
NASA评估在失控重返大气层的风险下对哈勃望远镜进行受控销毁
NASA 正在与时间赛跑,以决定标志性的哈勃太空望远镜的未来。这个太空探索的象征面临着关键挑战,因为地球大气层由于最近的太阳活动而扩展,产生了强大的阻力,导致其逐渐向我们的星球下降。工程师们正在权衡复杂的拯救行动或可控的销毁来解决这个问题。NASA 对 哈勃望远镜 的计划评估的最激进的解决方案之一是将哈勃的残骸安全地引导至海洋。由于缺乏自身推进器来调整其轨道,外部干预是必不可少的。如果不采取措施,望远镜可能会失控重返大气层,成为对人口稠密地区的潜在威胁。NASA 认为将其引导入海是避免灾难的最安全方法。然而,由于一项有前途的技术测试,仍然有希望。由 Katalyst Space Technologies...
细菌减少可可中的镉:哥伦比亚生产商应对世卫组织法规的创新解决方案
使用细菌有望成为一种创新的解决方案,以减少镉在可可植物中的含量。这种重金属虽然自然存在于土壤中,但如果被可可等植物吸收并进入消费者体内,可能对健康有害。细菌防止可可中的镉目前,农产品中的镉含量严格按照世界卫生组织的标准进行监管。最近的研究表明,某些细菌可能阻止这种金属进入植物。镉于1817年在德国被发现,通过植物的根部被吸收,进入可可的杏仁中,这可能增加人类患肺癌、肝癌或肾癌等疾病的风险。全球可可行业,尤其是在哥伦比亚的担忧日益增加。2021年,该国生产了69,000吨可可,但镉的存在是进入要求严格的国际市场(如欧洲)的障碍。研究员Feria在桑坦德的San Vicente de Chucurí开展了一项研究,该地区以其高产量的可可和火山土壤而闻名。他的目标是识别对镉表现出耐受性的本土细菌属。在八个农场进行了采样和分析,并根据pH值和镉浓度选择了四个农场。在每个农场中,评估了土壤的物理化学性质,并进行了微生物分析以分离和表征细菌。识别出12种细菌属对镉具有显著的耐受性,高达每百万20个单位,而桑坦德的土壤中含有1.2到1.6个单位。这些细菌通过三种主要方式与镉相互作用:生物吸附、生物积累和生物转化。特别是,Klebsiella sp.属在将镉转化为植物不可吸收的形式(如碳酸镉)方面显示出有效性。除了减少镉的吸收,使用细菌还可以补充可持续农业实践,改善土壤质量。这项研究与UNAL麦德林校区科学学院和国家巧克力公司的教授合作,强调了公私合作伙伴关系在实现更安全可可方面的重要性。
中国的开创性项目:一个旨在从36,000公里外传输能量的太空太阳能电站
研究人员来自西安电子科技大学正在研究一项可能改变能源生产和分配的技术:一种能够从距离地球36,000公里以上的地球同步轨道传输电力的太空太阳能电站。
这个实验系统被称为Zhuri或“追逐太阳”,成功地将能量以微波形式传输到距离100米的接收器,证明了这一创新方法关键组件的可行性。
系统如何运作
实验设施包括:
悬挂在75米高塔上的4.8米抛物面镜。
将太阳光转化为电力的光伏板。
微波转换和无线传输。
将微波转化为可用电能的接收天线。
在最近的测试中,该系统实现了千瓦级的传输,并展示了同时向多个移动目标传输能量的能力。
技术创新
由副教授范冠恒领导的团队正在试验:
用于更高效聚焦光线的2至7米菲涅尔透镜。
用于控制温度的冷却液。
而不是单一结构的轨道编队中的独立模块,这提供了更大的抗性并简化了维护。
整个过程包括三个阶段:光的聚焦、微波转换和能量整流。
太空太阳能的优势
高能量密度:比地球表面高出六倍。
持续可用性:不依赖昼夜循环或天气条件。
大气独立性:避免吸收或散射损失。
“因此,太空太阳能可能是地球能源危机的一个解决方案,”范在南华早报中表示。
灵感和未来应用
该项目由电机工程师和西安电子科技大学前校长段宝岩指导,其灵感来自于NASA的SPS-ALPHA概念。段设想能够为整个城市供电的站点:一个千兆瓦的电站可以为一个中等规模的城市供电。
短期应用包括:
轨道上卫星的无线充电。
从轨道或月球表面为月球基地提供能源供应。
待解决的技术挑战
在太空中可折叠或自组装结构的可行性。
微波束的定向精度。
对飞机和自然环境的安全性。
下一步将是获得资金以进行轨道实验,这将允许在实际条件下验证技术。
太空太阳能电站Zhuri代表了全球能源研究的一个里程碑。如果能够克服技术挑战,它可能提供清洁、持续和高效的能源,改变电力供应,并为全球能源危机提供创新解决方案。
光伏太阳能:从替代方案到全球能源转型的核心动力
太阳能光伏不再是一个替代方案,而是成为了全球能源转型的强大引擎。
到2025年,安装了510吉瓦太阳能,创下了绝对的纪录,巩固了光伏作为21世纪主导能源基础设施的地位。根据IRENA和America Clean Power的数据,太阳能占当年所有新增可再生能源的近四分之三。
全球累计容量达到2,383吉瓦,这表明太阳能不再是补充:它是新经济能源的结构轴心。
中国:太阳能革命的中心
中国的领导地位解释了现象的很大一部分:
到2025年底累计1,200吉瓦(占全球总量的一半以上)。
仅在2025年安装了314吉瓦,相当于欧盟的整个历史容量。
在2023年至2025年间新增了600吉瓦,这是一个国家有史以来最大的能源部署。
中国集中了79%的亚洲太阳能基础设施,并主导了面板、电池和关键组件的制造。
欧洲和美国:两种不同的速度
欧洲:到2025年达到405吉瓦,德国为领导者(106吉瓦)。西班牙和意大利巩固了地中海轴心,各超过40吉瓦。波兰和荷兰成为重要角色。
美国:在储能方面取得了飞跃。2025年新增16吉瓦电池,达到45吉瓦和125吉瓦时的运营能力,能够在高峰时段为3100万家庭供电。
太阳能+储能:新范式
太阳能和电池的整合重新定义了电力系统:
允许在最大生产时段储存电力,并在需求高峰时释放。
IRENA认为,电网的灵活性和储能将是超过50%可再生能源渗透的决定性因素。
这一进展使太阳能-电池组合成为一个独特的操作生态系统,能够在日益分散的电力系统中保证稳定性和可靠性。
转型的结构性挑战
尽管增长迅速,挑战依然存在:
电网:需要转向智能和分散化的模式。
监管障碍:行政延误和连接问题限制了欧洲和美国的项目。
全球不平等:尽管中国集中了超过一半的太阳能容量,小型岛屿国家仅占全球基础设施的0.2%。
能源转型正在推进,但并不均匀。技术和融资的不平等获取产生了差距,如果不制定国际合作政策,这些差距可能会加深。
太阳能光伏巩固了作为新全球能源系统支柱的地位。随着中国成为工业中心,欧洲成为监管典范,美国在储能方面取得进展,世界正走向一个由太阳能、电池和电气化组合引领的21世纪模式。
在印度洋发现一个延伸1200公里的鲸鱼水下墓地
一个由中国科学院领导的国际科学家团队在印度洋钻石区发现了一个延伸1,200公里的“鲸鱼墓地”,位于海底,深度在4,600至7,000米之间。
这项研究发表在《自然》杂志上,识别出476具鲸鱼化石和五个与尸体相关的现代社区,使这个地方成为迄今为止已知的最大和最深的鲸鱼墓地。
“鲸落”生态系统
当一只鲸鱼在公海中死亡时,其尸体可能会沉入数千米深的海底。在那里,它变成了一个生命的绿洲,在食物稀缺的环境中。这些生态系统被称为鲸落,可以维持数年或数十年:
食腐鱼类。
甲壳类动物。
专门钻骨的蠕虫。
依赖细菌获取能量的软体动物。
在钻石区,现代遗骸被以蛇尾(海星的亲戚)、钻骨蠕虫和共生软体动物为主的社区所占据。
数百万年的历史
测年表明,这些沉积物已形成至少530万年,使该地区成为一个卓越的化石档案。科学家们发现了现存和已灭绝的喙鲸物种,已知它们在海洋哺乳动物中进行了一些最深的潜水。
遗骸密度达到每平方公里759.5个个体,这是类似研究中前所未有的数字。
科学重要性
迄今为止,对鲸落的了解来自于不同海洋中的孤立观察。这个发现改变了这一格局,因为:
这是首次记录到如此广泛和古老的集中地。
可以在地质尺度上重建鲸类的进化历史。
暗示其他深海区域可能保存有类似但尚未被发现的记录。
深海的化石档案
钻石区积累的沉积物和骨骼构成了一个自然档案,揭示了海洋如何在数百万年中作为墓地和生命源泉运作。这个发现开启了关于以下方面的新研究方向:
鲸类的进化。
深海海洋生态系统的动态。
生物过程对海洋化学的影响。
印度洋的鲸鱼海底墓地的发现是海洋科学的一个里程碑。
它不仅记录了已知的最大鲸类墓地,还提供了一个独特的窗口来理解深海中的生命与死亡,每具尸体都成为一个生物多样性的引擎和进化历史的化石记录。
中国开发出一种可在4分钟内充电的钠电池,有望彻底改变能源转型
研究人员来自东南大学,与HiNa电池技术和扬州大学合作,在开发金属钠电池方面取得了关键突破。这项新技术有望成为比现有锂电池更便宜、更易获得的替代品,因为钠资源丰富。
所创造的电池仅需4分钟充电,运行6,000小时无故障,支持2,000次循环,且成本非常低。
钠电池的挑战
迄今为止,这些电池面临两个主要障碍:
离子导电性慢。
枝晶导致的不稳定性,这些结构会引发短路。
新的设计通过一种结合锡离子和二氟(草酸根)硼酸盐(DFOB⁻)的双介质准固态电解质解决了这两个问题。
新电解质的工作原理
DFOB⁻削弱了钠离子与聚合物网络之间的相互作用,释放更多的离子,将扩散速度提高到传统液态电解质的六倍。
锡离子在阳极形成富含钠-锡的界面,有利于金属的均匀分布。
在阴极,DFOB⁻生成保护层,减少电解质降解。
这种设计提高了稳定性,减少了极化并增加了可靠性。
实验室结果
测试结果非常出色:
运行6,000小时无枝晶故障。
支持高达3.0 mA cm⁻²的临界密度。
即使在超快速充电下,容量仍达80.1 mAh g⁻¹。
在高充电速率下,2,000次循环后保持90%的容量。
此外,制造的无压袋式电池即使在多次弯曲后仍能继续工作,展示了机械耐久性和为智能手机等设备供电的能力。
对中国的战略影响
这些电池的开发是中国在能源转型中占据领导地位并巩固其在电动车行业主导地位的战略的一部分:
技术和生产垄断:控制全球电池生产的近四分之三。
地缘政治和商业影响力:超过日本成为最大的汽车出口国,在拉丁美洲等地区扩大其工业实力。
国内经济优势:由于电力成本低和补贴政策,移动性成本更低。
环境和健康影响:减少城市污染,避免大城市数千例过早死亡。
新型金属钠电池代表了向更安全、经济和可持续的能源未来迈出的决定性一步。其超快速充电能力、长期稳定性和低成本使其成为锂的现实替代品,应用范围从电动车到固定储能系统。
在中国的帮助下,古巴在停电和深刻的能源危机中加速太阳能过渡
古巴正经历几十年来最严重的能源危机之一。大规模停电、燃料短缺和电力基础设施的恶化影响着全岛数百万人。
然而,与此同时,该国开始了快速扩展太阳能项目,旨在减少对化石燃料的依赖。
此外,与中国的合作成为推动这一转型的关键。在过去几年中,太阳能电池板和电池的进口迅速增长,同时在古巴不同地区建设新的光伏电站。
在这种背景下,专家认为当前的危机也可能加速岛上能源结构的转变,转向可再生能源,减少对国际冲突的脆弱性。
紧急情况下太阳能的进展
古巴的能源战略计划在2028年前安装92个太阳能电站。这些项目将为国家电网增加约2吉瓦的清洁能源,为超过150万户家庭供电。
此外,仅在一年内,古巴就增加了约1吉瓦的太阳能装机容量。这一增长使该国成为拉丁美洲扩展最快的太阳能市场之一,尽管面临经济困难。
目前,约50个太阳能电站已在岛上不同地点投入运营。得益于这些项目,可再生能源在2024年占电力生产的3%,到2025年约为10%。
另一方面,古巴政府计划到2030年至少实现24%的可再生能源发电。目标是减少对石油的依赖,增强国家能源安全。
老化的电网和影响日常生活的危机
古巴的能源系统历来依赖进口石油。几十年来,岛上从苏联和随后从委内瑞拉通过区域合作协议获得燃料。
然而,经济限制、国际制裁和供应减少加剧了局势。结果,在2025年发生了多次全国性停电,数百万居民断电。
此外,长时间的停电影响了医院、公共服务和生产活动。在许多城市,垃圾在街道上堆积,许多家庭由于能源短缺而不得不使用木柴做饭。
此外,古巴电网的老化面临多年来的结构性问题,难以应对日益增长的能源需求。
转型的环境和经济挑战
尽管太阳能扩展是一种可持续的替代方案,专家警告说,古巴的能源转型仍面临巨大的财务和技术障碍。
太阳能系统和电池的安装需要数十亿美元的投资。此外,光伏能源依赖于气候条件,需要储能基础设施以确保在夜间或低太阳辐射日的供电。
与电力分配网络的恶化相关的困难仍然存在。因此,许多分析人士认为,可再生能源尚未完全解决日常供应问题。
古巴能源危机及其环境后果
古巴的能源紧急情况反映了依赖进口化石燃料系统的脆弱性。石油依赖使国家面临地缘政治冲突、价格上涨和商业限制,直接影响到居民的生活质量。
此外,大量使用石油衍生物增加了污染物排放,助长了气候变化。在这种情况下,可再生能源成为减少排放和增强能源自主的战略工具。
然而,转型需要规划、持续投资和技术现代化。在古巴,挑战在于将解决停电的紧迫性与建设一个更清洁、更具弹性和可持续的电力系统的需求结合起来。
Kerno Geo创新工具利用地球物理技术在巴西绘制树根和树干图
在巴西,有效管理城市树木对于确保市民的安全和福祉以及保护城市财产至关重要。准确评估这些树木的健康和稳定状态是至关重要的,尽管用于此类诊断的工具有限。
得益于FAPESP的小企业创新研究计划(PIPE)的支持,Kerno Geo公司开发了Kerno ANDAS,这是一种创新的诊断工具,应用地球物理方法评估城市树木。该技术不仅生成树干的内部图像,还对根系进行三维映射,提供有关土壤特性及其与当地根系相互作用的信息。
城市树木映射的创新
根据项目的主要研究员Vinicius Neris dos Santos的说法,地球物理学的研究允许通过间接方法检查地球内部,现在这些方法被应用于城市绿化的分析。这种创新方法可以检测树干中的空洞或退化区域,并绘制根系系统的地图,从而全面评估树木倒塌的风险。
精确的映射有助于为适当管理树木做出明智的决策,减少与倒塌相关的社会和经济风险,并最大限度地降低未来因移除或更换树种而产生的成本。
以前,用于绘制根系的工具有限,尤其是在有不透水地面的区域。为了研究根系而打破路面会增加成本和时间。然而,当前的地球物理方法允许以高效和经济的方式进行这些研究。
2018年,Vinicius Neris dos Santos与地质学家Marcelo...
NASA评估在失控重返大气层的风险下对哈勃望远镜进行受控销毁
NASA 正在与时间赛跑,以决定标志性的哈勃太空望远镜的未来。这个太空探索的象征面临着关键挑战,因为地球大气层由于最近的太阳活动而扩展,产生了强大的阻力,导致其逐渐向我们的星球下降。工程师们正在权衡复杂的拯救行动或可控的销毁来解决这个问题。NASA 对 哈勃望远镜 的计划评估的最激进的解决方案之一是将哈勃的残骸安全地引导至海洋。由于缺乏自身推进器来调整其轨道,外部干预是必不可少的。如果不采取措施,望远镜可能会失控重返大气层,成为对人口稠密地区的潜在威胁。NASA 认为将其引导入海是避免灾难的最安全方法。然而,由于一项有前途的技术测试,仍然有希望。由 Katalyst Space Technologies...
细菌减少可可中的镉:哥伦比亚生产商应对世卫组织法规的创新解决方案
使用细菌有望成为一种创新的解决方案,以减少镉在可可植物中的含量。这种重金属虽然自然存在于土壤中,但如果被可可等植物吸收并进入消费者体内,可能对健康有害。细菌防止可可中的镉目前,农产品中的镉含量严格按照世界卫生组织的标准进行监管。最近的研究表明,某些细菌可能阻止这种金属进入植物。镉于1817年在德国被发现,通过植物的根部被吸收,进入可可的杏仁中,这可能增加人类患肺癌、肝癌或肾癌等疾病的风险。全球可可行业,尤其是在哥伦比亚的担忧日益增加。2021年,该国生产了69,000吨可可,但镉的存在是进入要求严格的国际市场(如欧洲)的障碍。研究员Feria在桑坦德的San Vicente de Chucurí开展了一项研究,该地区以其高产量的可可和火山土壤而闻名。他的目标是识别对镉表现出耐受性的本土细菌属。在八个农场进行了采样和分析,并根据pH值和镉浓度选择了四个农场。在每个农场中,评估了土壤的物理化学性质,并进行了微生物分析以分离和表征细菌。识别出12种细菌属对镉具有显著的耐受性,高达每百万20个单位,而桑坦德的土壤中含有1.2到1.6个单位。这些细菌通过三种主要方式与镉相互作用:生物吸附、生物积累和生物转化。特别是,Klebsiella sp.属在将镉转化为植物不可吸收的形式(如碳酸镉)方面显示出有效性。除了减少镉的吸收,使用细菌还可以补充可持续农业实践,改善土壤质量。这项研究与UNAL麦德林校区科学学院和国家巧克力公司的教授合作,强调了公私合作伙伴关系在实现更安全可可方面的重要性。
在超过60%的亚马逊粉红海豚中发现溶血性支原体细菌,对其健康构成日益严重的威胁
受到威胁的亚马逊粉红海豚面临新的挑战:研究人员在其血液中发现了一种细菌,这项研究由动物卫生研究中心(INIA-CSIC)进行。该发现最近发表在《新兴传染病》上,引发了对这些水生物种健康的担忧。亚马逊粉红海豚面临新的细菌威胁科学家们在两种亚马逊海豚中发现了血液支原体的DNA:玻利维亚粉红海豚(Inia boliviensis)和亚马逊粉红海豚(Inia geoffrensis),在超过60%的分析样本中发现。令人惊讶的是,亚马逊海牛(Trichechus inunguis),与大象关系密切的动物,并未显示出这种细菌的存在。为了研究需要捕获海豚,这一过程得到了当地前渔民的帮助,他们现在参与保护工作。尽管这些动物的聪明才智使得捕获变得困难,科学团队在专家兽医的帮助下,成功获取了所需样本,并尽量减少了对动物的压力。血液支原体通常在陆地哺乳动物中发现,如人类和海狮。在海豚和海牛中出现,二者均被视为亚马逊生态系统健康的指标,这对雨林的生物多样性来说是一个令人担忧的新现象。根据该研究的主要作者Aricia Duarte Benvenuto的说法,目前尚不清楚这些细菌在水生环境中如何传播。在陆地上,像蜱虫这样的寄生虫是嫌疑犯,但在水中的机制仍然是个谜,需要进一步研究以评估其对海豚健康的影响。额外的环境压力除了细菌威胁外,海豚和海牛还面临严重的环境风险。由于采金活动导致的河流汞污染,以及为了开辟牧场而进行的森林砍伐和加剧该地区干旱的气候变化,威胁着它们的生存。非法捕猎海豚用于商业捕鱼的诱饵也构成了重大风险。根据INIA-CSIC的兽医Carlos Sacristán Yagüe的说法,持续的研究至关重要,此前在这些物种中发现了两种类型的疱疹病毒。这项工作对于野生动物的保护至关重要。参考文献:Duarte-Benvenuto A...



