风能
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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。
智能涡轮机:一家意大利初创公司开发技术以产生城市风能电力
意大利初创公司GEVI Wind,成立于2022年,推出了一种新的智能垂直风力涡轮机模型。它能够实时优化其性能,并将能源产量提高多达60%,与传统系统相比,无需大型结构或声学影响。
自适应技术:高效无噪音且无重型基础设施
系统的核心是一个基于人工智能的控制算法,根据方向、速度、湍流和空气动力学行为等数据每分钟调整叶片数千次。这种持续自我调节的能力使得:
更好地利用每一阵风
减少80%的机械应力,延长使用寿命
最小化维护并稳定性能
适合城市环境的紧凑静音设计
这些涡轮机高3米,转子直径为5.4米,可以安装在:
住宅屋顶
小型工业园区
农村或偏远地区
其发电能力在3到5千瓦之间,适合家庭、地方社区或小型工业。此外,噪音水平低于38分贝(相当于耳语),与居住区兼容,不会产生噪音污染。
融资与战略愿景
GEVI Wind 已获得290万欧元的初始投资,得到了360 Capital、CDP Venture Capital和MiSE加速基金的支持。
除了资金外,该项目还旨在通过以下解决方案民主化可再生能源的获取:
模块化和可扩展
智能和自适应
为分布式发电设计
分布式生产:能源自主与社区韧性
该模型建议在靠近消费点的地方发电,这样可以:
减少运输损失
提高社区和建筑物的能源自主性
在停电或能源危机时提供灵活性
国际示例和模型扩展
丹麦:市民合作社运营社区微型涡轮机
西班牙:在纳瓦拉和加利西亚的试点项目将紧凑型涡轮机整合到地方能源社区中
这一趋势反映了向去中心化、韧性和参与性能源系统的结构性转变。
多方面的积极影响
通过替代化石燃料减少排放
通过本地发电赋予市民权力
与城市景观的和谐融合
...
风推动西班牙海洋未来:Pyxis Ocean与环保货轮新时代
海运业负责近3%的全球排放,正开始一场绿色转型。在此背景下,Pyxis Ocean脱颖而出,这是全球首艘结合商业航行与风能辅助的货船。它抵达塔拉戈纳港,成为向更可持续海洋转变的象征。
该船由嘉吉海洋运输公司拥有,从巴西运送了64,000吨大豆粉和一项开创性创新。其两片37.5米高、20米宽的刚性风帆WindWings利用风力减少燃料使用和污染排放。
该系统通过传感器自动操作,检测风的方向和速度。因此,Pyxis Ocean在发动机负荷减少的情况下保持正常速度,实现化石燃料消耗减少高达14%。在最佳情况下,每天节省超过11吨燃油。
从2024年3月起,该船在亚洲、美洲和欧洲之间的航线上运营,巩固其在海运脱碳中的作用。它在西班牙的停靠加强了创新、可持续性和全球贸易之间的联系。
风力的优势:海上的效率与可持续性
在船舶中使用风能辅助带来了显著的环境和经济效益。通过减少化石燃料的消耗,温室气体排放和空气污染也随之减少。
此外,部分依赖于风力这一免费且清洁的能源,船舶在石油价格波动中获得了能源独立性。这提高了航运业的运营稳定性和竞争力。
从生态角度看,这些技术有助于保护海洋生态系统,减少与燃料使用相关的泄漏和废物。未来,它们可以与混合动力或电动发动机结合,加速全球脱碳进程。
“过去的能源”重现以改善未来
Pyxis Ocean也与国际海事组织(IMO)的目标一致,旨在到2030年减少20%的海运排放,并在2050年实现碳中和。每吨未燃烧的燃料代表着经济和环境的双重进步。
然而,大规模采用面临技术和财务挑战。风力条件因航线而异,自动化风帆的初始投资较高。尽管如此,其生态潜力和运营优势推动了其扩展。
Pyxis Ocean的成功证明风力再次成为关键的盟友。这种“过去的能源”重现,以推动全球贸易走向一个更清洁、高效和对地球更负责任的未来。
中国和西班牙合作建造世界上最高的风力发电塔
全球对清洁和可持续能源的竞赛正在不断升级。在风能领域迎来一个新的里程碑,总部位于纳瓦拉的西班牙公司Nabrawind Technologies SL.与中国公司Golden Ocean Corporation宣布将在中国境内安装一座高达190米的风力发电塔。
这个项目在寻求在风速低但稳定的地区实现更高能源产量方面取得了重大进展。
自问世以来,可再生能源因其低初始成本和长期高回报率而备受青睐,特别是由于每产生1千瓦时的价格较低。其中,风能因其长寿命、最低维护和高产能而脱颖而出。
为什么要提高风力发电机的高度?
风力发电机是由移动和固定部件组成的系统,将风的动能转化为电能。它们安装在高塔上,因为在更高的高度,空气流更强更稳定,没有建筑物或植被等可能干扰的障碍物。
此外,这些上层大气层中的风的均匀性使得涡轮机能够更有效地运行。为了正常运行,它们需要持续的最低风速,如果风速不稳定,性能会急剧下降。
Nabralift HH190塔:设计、性能和国际合作
此项目选择的型号是Nabrawind目录中最高的塔Nabralift HH190。其结构将95米的自支撑底座与顶部的传统管状塔结合在一起。将轴心提升至190米,预计风力发电机的能源产量将增加20%。
涡轮机将由Envision公司提供,尽管具体型号仍在评估中,因为它将取决于安装地点的条件。虽然它不会是地球上最大的风力发电机,但预计它将产生大量能源。
Nabrawind表示:“天空不再是极限”,该公司还提供Nabrajoint、BladeRunner和Nabrabase等解决方案,所有这些解决方案都专注于高塔风力发电机。
涉及公司和可再生能源领域的领导地位
该项目由Golden Ocean Corporation领导,该公司是中国三峡集团的子公司,是一家专门从事风力基础设施的国有实体。另外,Envision是全球主要风力发电机制造商之一,按装机容量在全球排名第四,在中国排名第二。
这座创纪录的塔的建设需要多方协调,从结构设计到选址和技术整合。
超越技术:战略愿景和未来能源
这一发展不仅代表了风力技术的进步,还是对更高效、去中心化和可持续能源模式的一种投资。安装超高塔可以更好地利用之前无法利用的风资源,并为与其他可再生能源的混合配置打开大门。
尽管亚洲巨头声称已经开发出一种无限且无废料的核能形式,但这个项目表明风能仍然是全球能源转型中的关键组成部分。
为柔和风量设计的超轻型风力涡轮机:可获得、分散化和革命性的风能
应用聚合物应用研究弗劳恩霍夫研究所(IAP)与BBF集团合作,开发了专门设计用于低风速区域的超轻型风力涡轮机。
前五个原型已交付并正在安装在不同的战略位置。目标是民主化地访问清洁、高效和适应城市、农村或紧急情况的能源。
传统微型风力发电机的一个主要限制是其高启动速度:许多在超过4m/s后才开始转动。
相比之下,弗劳恩霍夫IAP的新型号从2.7m/s开始运行。这使得它们可以安装在以前因缺乏持续风而被排除的区域,如欧洲内陆的住宅区、近市区或农业区。
性能优化和创新结构设计
新型风力发电机可达到450 RPM,在10m/s时产生2500瓦的功率,比市场上类似系统高出83%。其53%的能效接近贝兹极限(59%),将风的动能的一半以上转化为有用电力,在这种尺寸的涡轮机中是异常的。
“紧凑、超轻和高效的涡轮机可以实现真正的自主发电。这一发展展示了分散解决方案如何甚至可以整合到城市环境中”,BBF总监Raúl Comesaña M.强调。
这一进步不仅限于空气动力学的重新设计。转子叶片采用空心泡沫无核复合材料制成,总重量减轻35%,提高了对轻风的启动、结构安全性和安装便利性。
先进制造和对风的自适应响应
生产基于大型3D打印(最大2×2米)、定制模具和自动化纤维放置系统。这种方法确保毫米级精度,减少废料并提高过程的能效。
此外,开发了一种特殊的层压板,使叶片可以在强风阵风下受控变形,远离气流以避免过载。这消除了对电子制动器或复杂机械系统的需求,简化了维护并延长了设备的使用寿命。
移动、农村和人道主义应用
由于其紧凑轻便的设计,这些涡轮机可以在没有重型机械的情况下运输和安装,因此是以下情况的理想解决方案:
- 紧急营地和人道主义援助
- 季节性农业设施
- 户外可持续活动
- 无网自给的农村建筑
- 具有混合系统的公共建筑(太阳能+风能)
- 家庭和中小企业的峰值消耗缓解
走向可再生能源的循环经济
团队正在致力于一个关键的发展:开发单一材料组件,即用单一聚合物制成的零件,更易于回收且具有较小的环境足迹。这一步骤对于实现能源领域的真正循环经济至关重要。
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...



