可再生能源

布宜诺斯艾利斯省政府推动在布宜诺斯艾利斯省的多个市镇建设五个 新太阳能公园。 这些工程旨在通过清洁能源解决电力服务的结构性限制。 因此，这些新设施将加入已经在省内运行的26个公园。 加上马丁·加西亚岛的可再生发电系统，总装机容量将达到11.5兆瓦。 布宜诺斯艾利斯新公园的位置和技术 这些太阳能公园将安装在布宜诺斯艾利斯的五个地方：Pehuen Có（科罗内尔·罗萨莱斯）、San Cayetano、16 de Julio（Azul）、Pipinas（Punta Indio）和Alberti。 其中两个设施将为布宜诺斯艾利斯地区引入创新技术。 Pehuen Có和San Cayetano的公园将配备锂电池储能系统。这项技术将允许储存能源并在太阳辐射时间之外满足需求。 这些工程包括各种组件和服务： 提供和安装带电池组的光伏太阳能板 地面修复和周边围栏 采购和安装混合逆变器、电池、机架和变压器 根据PROINGED进行的土壤研究进行结构锚固 电缆铺设和电气连接 安装中低压变电站和测量系统 在投入使用前进行测试和试验 省级计划和协调管理 基础设施和公共服务部通过可再生分布式发电激励省级计划（PROINGED）推进这些工程。 能源副秘书处与布宜诺斯艾利斯地区电力论坛（FREBA）共同协调该计划。 后者将省内及其市镇的所有电力分销商联合起来。 根据布宜诺斯艾利斯政府的说法，“通过推动可再生分布式发电作为工具，旨在改善公民的生活质量，并在整个省内促进平衡的区域发展”。 新太阳能公园的能源和环境影响 这些新太阳能公园将通过清洁能源为当地电力服务的结构性限制问题提供解决方案。 这样，预计发电量将在布宜诺斯艾利斯达到每年4,000千瓦时。 这一产量相当于为1,300个布宜诺斯艾利斯家庭提供可再生能源。 基础设施和公共服务部推动可获得和可持续的能源工程。 特别是，目标是扩大和改善电力的运输和分配基础设施。 还希望扩大天然气管网的接入和可再生能源的发展。 目标是使能源成为布宜诺斯艾利斯省发展的核心动力。

一个科学家小组开发了一种系统，能够捕获、储存和释放液态太阳能，使用的是可获得和商业上可用的材料。 捕获在流体中的能量可以随后以氢气的形式释放出来，无需外部电力。这一发现发表在《Advanced Materials》杂志上，代表了朝着将太阳能转化为便携和适应性资源的关键一步。 系统如何运作 该过程分为三个阶段：捕获、储存和释放。为此，它使用石墨氮化碳，一种作为光催化剂的黄色粉末，以及钨酸铵，一种像小型可充电电池一样储存电子的钨和氧化合物。 这两种材料在水中与少量甲醇混合，甲醇起着重要作用：吸收光与氮化碳相互作用产生的正电荷，防止电子过快复合并允许其保留。 当将石墨氮化碳暴露于蓝光下时，会产生电子和空穴对。电子迁移到钨酸铵的钨簇中，在那里被储存。这一现象在液体颜色的变化中得到体现：从淡黄色变为深蓝色，表明钨原子的电荷状态从+6减少到+5。 在黑暗中生产氢气 为了以氢气形式释放储存的能量，研究人员在无光条件下向溶液中添加了碳载铂催化剂。铂作为反应位点，储存的电子与水中的质子结合形成氢气。这样，太阳能捕获、储存和氢气生产可以在不同时间进行，无需持续连接。 在实验室测试中，经过一小时的光照，系统在黑暗中产生了13.5微摩尔的氢气。最大速率达到每克每小时3,220微摩尔，这是未照明光催化系统的记录。在实际太阳光下，也取得了成功的结果，速率为每克每小时954微摩尔，无需外部电力。 机制确认 高级研究验证了这一过程：光发射测试显示电子因储存而得以保留；光谱分析证明了钨原子的还原；磁性测量仅在光照后检测到这些状态。 作者总结道：“该系统展示了将太阳能以电子形式储存的显著效率”。 潜力与挑战 该技术开辟了将在阳光充足地区捕获的太阳能以液态形式运输到辐射较少地区的可能性，无需电缆、电池或专门的氢气储存设施。如果能够让储存的电子在数周内保持稳定而不仅仅是数小时，太阳能可以在国际间分配，并在需要时转化为燃料。 然而，仍然存在重要挑战：该系统依赖于甲醇作为关键成分，并且尚未在实验室外的长时间内测试其功能。 将太阳能转化为真正便携和可获得的资源的过程越来越近。此进展证明了在没有外部电力的情况下以液态形式储存和释放太阳能为氢气的可能性，使科学在向可能彻底改变全球能源转型的实际应用迈进了一步。

这个北欧国家实施了城市建筑解决方案，以管理风电行业的废弃物，避免垃圾填埋场的崩溃，并鼓励风力发电机叶片的回收。 向清洁能源过渡带来了意想不到的物流挑战：大规模组件的废物管理。面对这一情景，瑞典已巩固了一种创新的风力发电机叶片回收模式，将这些元素转化为有用的基础设施，如桥梁和自行车避难所。 这一倡议旨在解决风力发电机的使用寿命问题，这些发电机通常在运行二十年后被拆除，将一个环境问题转变为现代城市规划的优势。 复合材料的挑战 风电行业面临着一个环境悖论。虽然能源的产生是绿色的，但风车的叶片由复合材料制成，如玻璃纤维和环氧树脂，设计为极其坚固且轻便。 这种耐用性对于承受气候恶劣至关重要，但在其操作周期结束时成为障碍，因为这些组件不可生物降解，并且在常规回收过程中极难粉碎或熔化。 历史上，欧洲和美国最常见的解决方案是填埋，这一做法是欧盟计划在2030年之前根除的。 瑞典，提前应对这些法规，决定利用叶片的结构特性将其整合到城市景观中。 风力发电机叶片的回收，从风电场到城市中心 再利用过程利用了部件的结构完整性。由于叶片设计用于抵抗极端压力和强烈的风力，其强度超过许多传统的建筑材料。 在瑞典的多个地方，这些结构被切割和改造为遮阳棚、公共长椅和人行道。 这种方法不仅通过避免生产新的钢材或水泥来减少碳足迹，还消除了与处理复杂废物相关的能源成本。 将这些部件整合到城市的建筑中，表明循环经济可以是功能性和美学上具有颠覆性的。 通过叶片回收实现能源更新的市场增长 这些措施的紧迫性是由于北欧大规模的风电场更新。 预计在未来几年，数千台涡轮机将被更高效和更大型的型号所取代。 如果没有明确的风力发电机叶片回收策略，这些固体废物的影响可能会影响该地区的可持续性目标。 通过这个项目，瑞典不仅解决了国内问题，还为面临相同生态“瓶颈”的其他国家树立了标准。 将工业废料转化为城市资产被视为确保可再生能源循环真正封闭且尊重环境的最可行解决方案。

研究人员来自东京科学研究所在太阳能制氢方面取得了一项里程碑，通过一种能够捕捉长波可见光的敏化光催化剂将效率提高了一倍，达到800纳米。这一波段的光谱，即使在阴天也丰富且稳定，而传统系统对此利用不足。 该研究发表在ACS Catalysis，直接指向所谓的人工光合作用的历史瓶颈之一。 人工光合作用的挑战 利用太阳能从水中制取氢气是一个清洁而优雅的过程：无排放、无燃烧、无碳。它基于光催化剂，这些材料吸收光子并利用能量将水分解为氢气和氧气。 问题在于，大多数传统催化剂仅利用有限的太阳光谱，主要是高能可见光，而忽略了红外和近红外辐射，这在实践中是最稳定的。 锇替代钌 由前田和彦教授和研究员山本春香领导的团队决定修改一个关键元素：光敏化剂复合物的中心金属。取代只能吸收至600 nm的钌，引入了锇。 这一变化使得能够捕捉更长的波长，接近800 nm，在那里太阳辐射丰富且不太依赖理想条件。 锇引入了所谓的重原子效应，这有助于低能电子跃迁，特别是单线态-三线态跃迁。 这些跃迁允许用能量较低的光子激发电子，增加可用于推动氢气生产反应的电子数量。结果：与基于钌的系统相比，效率提高了一倍。 实际影响 除了技术数据外，这一进展回应了一个实际需求：太阳光并不总是直接或完美的。在城市、高纬度地区或阴天，漫射辐射仍然存在，尤其是在长波长。 能够在这些条件下工作的光催化剂可以每天在更多地方运行更长时间，并且对方向或极端清洁的依赖性更小。 这开启了新的场景：本地氢气生产、城市立面和屋顶的整合，或与传统光伏系统的混合使用，利用今天未充分利用的光谱区段。 限制与未来 这一进展并不意味着立即的革命。锇是一种稀有且昂贵的金属，仍需努力优化稳定性、成本和可扩展性。然而，它代表了实验室与现实世界之间的桥梁，表明提高效率并不总需要更复杂的系统，而是更好设计的材料。 太阳能氢气作为能源载体 用太阳能生产的氢气是脱碳的关键。它作为储存可再生能源过剩的能源载体，减少对化石燃料的依赖，并允许脱碳难以电气化的行业，如重工业和运输。 其应用包括： 能源储存：将太阳能的间歇性转化为可用能源并稳定电网。 清洁工业：在钢铁、水泥、氨和甲醇等过程中替代煤炭和天然气。 可持续运输：通过燃料电池为车辆供能，实现零排放。 发电：用于固定和便携应用的燃料电池。 合成燃料：可以精炼以生产可再生替代品。 与化石燃料相比，其优势显而易见：零排放、可持续性和多功能性。 日本团队的工作表明，扩大人工光合作用的有效光谱具有实际且可测量的影响。虽然不能解决所有障碍，但它在通往低碳经济的道路上放置了一个关键的拼图，使太阳能氢气技术更接近于实际和日常使用。

研究人员来自东京科学研究所在太阳能制氢方面取得了一个里程碑，通过一种能够捕捉长波可见光的敏化光催化剂将效率提高了一倍，达到800纳米。这一波段的光谱，即使在阴天也丰富且稳定，但传统系统很少利用。 该研究发表在ACS Catalysis，直接指向所谓的人工光合作用的历史瓶颈之一。 人工光合作用的挑战 利用太阳能从水中制取氢气是一个清洁而优雅的过程：无排放、无燃烧、无碳。它基于光催化剂，这些材料吸收光子并利用这种能量将水分解为氢气和氧气。 问题在于，大多数传统催化剂仅利用有限的太阳光谱，主要是高能可见光，而忽略了红光和近红外辐射，这在实际中是最恒定的。 锇代替钌 由前田和彦教授和研究员山本春香领导的团队决定修改一个关键元素：光敏化复合物的中心金属。取代只能吸收至600 nm的钌，引入了锇。 这一改变使得能够捕捉更长的波长，接近800 nm，在那里太阳辐射丰富且对理想条件的依赖性较小。 锇引入了所谓的重原子效应，这有助于低能电子跃迁，特别是单线态-三线态跃迁。 这些跃迁允许用较低能量的光子激发电子，增加了可用于推动氢气生产反应的电子数量。结果：与基于钌的系统相比，效率提高了一倍。 实际意义 除了技术数据外，这一进展满足了一个现实需求：太阳光并不总是直接或完美的。在城市、高纬度地区或阴天，漫射辐射仍然存在，尤其是在长波长。 能够在这些条件下工作的光催化剂可以每天在更多的地方运行更长时间，并且对方向或极端清洁的依赖性较小。 这开辟了新的场景：本地氢气生产，整合到城市立面和屋顶，或与传统光伏结合的混合系统，利用目前未充分利用的光谱带。 限制和未来 这一进展并不意味着立即的革命。锇是一种稀有且昂贵的金属，仍需努力优化稳定性、成本和可扩展性。然而，它代表了实验室与现实世界之间的桥梁，表明提高效率并不总是需要更复杂的系统，而是需要设计更好的材料。 太阳能制氢作为能源载体 用太阳能生产的氢气是脱碳的关键。它作为能源载体储存可再生能源的过剩，减少对化石燃料的依赖，并使难以电气化的行业和运输部门脱碳。 其应用包括： 能源储存：将太阳能间歇性转化为可用能量并稳定电网。 清洁工业：在钢铁、水泥、氨和甲醇等过程中取代煤炭和天然气。 可持续运输：通过燃料电池为车辆提供动力，实现零排放。 发电：用于固定和便携式应用的燃料电池。 合成燃料：可以精炼以生产可再生替代品。 与化石燃料相比，其优势显而易见：零排放、可持续性和多功能性。 日本团队的工作表明，扩大人工光合作用的有效光谱具有实际和可衡量的影响。虽然不能解决所有障碍，但它在通往低碳经济的道路上放置了一个关键的拼图，使太阳能制氢技术更接近实际和日常使用。