创新
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从马尾藻到生物柴油：加勒比地区探索可持续解决方案，将危机转化为机遇
多米尼加物理学会（Sodofi）第七届国际大会将马尾藻和其他大型藻类作为原料用于生产生物柴油、酒精、沼气和衍生产品的使用置于辩论的中心，同时寻求减少其对渔业、旅游业和沿海社区生活的影响。
来自波多黎各大学里约彼德拉斯分校的Liz Díaz Vásquez博士的演讲题为“受自然启发的纳米材料：将大型藻类转化为可持续的能源和环境挑战解决方案”，强调了如何利用马尾藻可以成为一种循环经济战略，并成为应对加勒比海沿岸大量涌入所引发的生态危机的替代方案。
加勒比海地区马尾藻的影响
这些藻类的繁殖与全球变暖和污染有关，产生了多种问题：
环境问题：“棕色潮”减少氧气和阳光，影响珊瑚和海草。
卫生问题：释放硫化氢、甲烷和氨，影响呼吸、神经和心血管系统。
经济问题：减少墨西哥加勒比海沿岸和其他地区的旅游业，影响当地收入。
额外污染：藻类中重金属和微塑料的积累。
可能的用途和解决方案
研究人员提出将这种“灾害”转化为资源：
农业：在减少盐分和金属后用于植物的堆肥和生物肥料。
建筑：通过将藻类与粘土结合制成砖块和面板（sargablocks），减少水泥的使用。
生物燃料：通过热解或发酵生产沼气、乙醇和生物柴油。
化妆品和健康：利用抗氧化和抗菌特性用于面霜和肥皂。
生物塑料和材料：用于可生物降解包装和“素食皮革”等替代品。
环境修复：生物过滤器用于去除水中的重金属（砷、汞、铅）和药物残留。
工业化的挑战
马尾藻的收集和处理仍然成本高且复杂，尤其是从海上运输。这限制了其大规模利用，需要投资于适应当地条件的基础设施和技术。
大会上的科学与技术
除了马尾藻，活动还包括纳米科学、能源、医学物理学、天文学和天体物理学的研究，吸引了各级专业人士和学生的参与。
Fabrice Piazza教授（PUCMM，圣地亚哥）展示了在Cu(111)上氢化石墨烯以改善高功率电子设备中铜/钻石界面的进展，这对于微芯片、人工智能和可再生能源的发展至关重要。
马尾藻大量涌入加勒比海是一个生态、经济和卫生危机，但也是推动科学和技术创新的机会。
将马尾藻转化为生物柴油、建筑材料或生物过滤器可以将问题转化为资源，加强循环经济和沿海社区的韧性。
中国研究人员通过创新方法实现钙钛矿太阳能电池效率的新纪录
钙钛矿太阳能电池多年来因其轻便和高效而备受期待。然而，其对热和湿气的脆弱性限制了其实际部署。
此外，早期降解提高了成本并阻碍了投资，尤其是在炎热地区。因此，提高其稳定性变得与提高其性能同样紧迫。在这种情况下，西安交通大学的一个进展提出从源头上增强材料。
热量，性能的无声敌人
在制造过程中，钙钛矿需要热量来排列其晶体结构。然而，这一过程也促进了表面碘化物的流失。
结果，出现了微观空隙，削弱了电池并加速了其降解。随着时间的推移，这些缺陷降低了功率和使用寿命。
到目前为止，许多解决方案试图在之后修复损害，增加层数和额外的工业步骤。
太阳能电池。照片：Ecoinventos。
从一开始就起作用的分子密封
新的策略改变了这种逻辑。它不是纠正后续故障，而是在材料结晶时创建主动保护。
该方法使用一种名为2-Pyy的分子，富含氮并具有对钙钛矿铅的化学亲和力。它固定在表面并稳定其结构。
因此，分子密封防止碘化物流失并加强内部键，即使在高温下也是如此。
确认实际稳定性的结果
测试在85°C和60%湿度的极端条件下进行，模拟炎热气候和沿海地区。经过2,000小时，电池保留了98.6%的功率。
同时，达到了26.6%的效率，这是钙钛矿中记录的最高值之一。这种性能和耐久性的结合标志着一个转折点。此外，该过程使用可重复使用的玻璃板，减少了废物和工业成本。
规模化和能源转型
这一进展与串联模块的开发相契合，其中钙钛矿集成在传统硅上。这种组合可以更好地利用太阳光谱。
欧洲和亚洲已经在试验线上测试这些技术，更强的密封使其更容易进入大规模生产。现在的挑战是在大尺寸面板上复制这种方法。
如果这一阶段得以克服，钙钛矿可能不再是一个承诺，而成为一种日常解决方案。
钙钛矿太阳能。照片：社交网络。
它的好处是什么？
耐久性的增加减少了频繁更换的需要，从而减少了材料和能源的消耗。这降低了太阳能技术的环境足迹。
此外，其低制造成本为资源有限的地区的项目提供了机会。学校、卫生中心和偏远社区可以更容易地获得清洁能源。
最后，更高效和耐用的面板可以在更小的空间内产生更多的电力，推动更可持续的城市并加速向可再生能源系统的过渡。
创新与可持续性：中国公司推出首款可回收碳纤维风电叶片
中国制造商Mingyang Smart Energy宣布推出MySE23X，一种海上风力发电机叶片，采用完全可回收的碳纤维制成。
该叶片长度超过110米，不仅因其尺寸而引人注目，还因其对可持续性和设备生命周期管理的关注而备受关注。
该创新基于一种自主降解技术，在常温常压下运行。
通过特定的化学溶液，该过程可以有效分离叶片的复合材料，便于碳纤维的回收和再利用。碳纤维因其强度和轻便性而备受推崇，但迄今为止难以回收。
设计与可回收性
MySE23X叶片采用可回收碳纤维板，提供结构支持而不增加重量。该设计允许在生命周期结束时对碳纤维进行完全回收，这是面对全球越来越多的风力发电机即将进入拆除阶段时的关键方面。
明阳强调，这一进展代表了材料科学的重大突破，并强化了其对ESG（环境、社会和治理）标准的承诺，与循环经济和 脱碳化保持一致。
公司简介
总部位于广东中山，明阳智慧能源是全球风能技术和可再生能源综合解决方案的供应商。
在风能、太阳能、储能和氢能领域运营。
专注于设计用于极端条件（包括台风）的大型海上风力发电机，包括固定和浮动基础。
在全球超过700个风电场安装了超过40吉瓦的设备。
拥有超过10,000名员工。
风能：创新与可持续性
风能是能源转型和应对气候变化的关键。其好处包括：
技术创新（效率）：更大的叶片和更高的塔架提高了能源产量。风力预测的改进以及电压和频率管理系统平衡了电力系统。
环境可持续性：在运行期间不产生温室气体或污染物排放。通过规划研究和减少制造和运营碳足迹的技术，最小化影响。
未来的承诺：这是一个取之不尽的资源，成本竞争力日益增强。创造了超过120万个绿色就业机会，并增强了能源安全。
可持续性创新：新趋势包括叶片的可回收性、噪音减少和对当地野生动物影响的缓解。
MySE23X叶片的推出标志着全球风能行业的一个重要转折点。
通过结合先进技术、可回收性和效率，明阳智慧能源强化了风能作为能源转型支柱的角色，提供整合创新和可持续性的解决方案，为更清洁的未来铺平道路。
关键创新：新型水凝胶涂层延长太阳能电池板的使用寿命并提高其效率
一个创新但简单的发明在香港开发出来，可以延长太阳能板的使用寿命：这是一种水凝胶涂层。
这一创新使能源效率提高了13%，并将温度降低了16°C。
香港理工大学的研究人员创造了这一经济解决方案，解决了城市光伏装置中最持久的问题之一：热点。
这项技术由严杰瑞教授和刘俊伟研究员领导，基于一个简单的原理。
由于水凝胶在其结构中保留水分，然后通过蒸发逐渐释放，这一过程吸收了太阳能板的热量。
因此，它们可以在辐射或不规则阴影影响最严重的区域降低温度。
更少的热量，更多的能量：水凝胶在太阳能板中的关键
太阳能板的水凝胶作为一种被动冷却系统，无需重新设计电路或修改模块结构。
它直接应用于已安装的面板上，通过蒸发所含的水分来带走热量。
在控制试验中，研究人员观察到热点温度下降了高达16°C，同时功率增加了高达13%。
因此，这一改进不仅立即提高了能源生产，还减少了光伏电池的热应力。
这使得涂有水凝胶的太阳能板可以使用更长时间，性能接近其原始能力，并且更少的模块会过早进入回收。
因此，累积效应保护了投资并改善了年度能源平衡。
这一创新在密集城市中的影响
集成在建筑物中的太阳能系统（BIPV）在城市环境中面临特定挑战：部分阴影、灰尘、反射热量的立面和暴露于高温的屋顶。
所有这些都会产生热点，将系统的其他部分拖累。
根据PolyU团队的估计，这种水凝胶涂层可以使香港的年产量增加约6.5%，新加坡增加约7.0%。
回收期在3到5年之间，具体取决于当地的电价。
水凝胶技术特别适合安装在香港或新加坡等城市的屋顶和立面上的太阳能板。
在那里，每个效率百分点直接影响脱碳战略。
太阳能板水凝胶的关键：耐用材料和低维护
项目的关键进展之一是解决了传统水凝胶随时间开裂或收缩的趋势。
为此，团队将一种天然聚合物（羟乙基纤维素）与一种称为leafy cotton thread的纤维结构结合起来。
结果是一种材料，在经过数月的阳光、风和雨水的暴露后，能够更好地保持其体积和完整性。
这样，虽然一些传统水凝胶几乎失去了一半的体积，但这种新涂层显著限制了这种收缩。
水凝胶的主要优点：
温度降低至16°C
效率提高13%
与已安装的面板兼容
实施成本低
光伏系统的耐用性更强
值得注意的是，热点不仅降低效率。对数百万光伏模块的先前研究表明，显著部分存在热缺陷，温度升高超过21°C。
这种额外的热量加速了内部材料的降解，并可能产生火灾风险。
在公共建筑、学校或健康中心，年产量增加5%或7%可以释放资源用于其他服务。
在住宅中，这标志着从仅覆盖部分消费到接近完全自给自足的差异。
将这些水凝胶与新一代光伏板结合使用，如基于钙钛矿的光伏板，可能解决其主要挑战之一：对热量和湿度的敏感性。
应对全球问题的创新：每天产生六升饮用水的3D打印设备
水危机是21世纪的重大挑战之一。根据世界经济论坛的数据，全球72%的人口面临水安全问题，其中8%的人处于严重不安全状态。
这意味着数百万人无法获得有保障的饮用水，影响到健康、食品供应和经济发展。在这种情况下，技术创新成为寻找可持续和可获得的解决方案的关键工具。
Water from Air设备
两位大学毕业生，Louisa Graupe和Julika Schwarz，设计了一种名为Water from Air的系统，能够从空气中每天生产六升饮用水。
该设备通过大气水生成（AWG）现象来凝结水。
使用透明PETG进行3D打印制造，机身采用PETG材料，盖子采用立体光刻（SLA）技术。
每天最多可进行12个凝结循环，每两小时获取500毫升水。
所生产的水量足以满足四口之家的需求，每人平均每天1.5升水用于饮用。
技术创新和模块化设计
该系统与其他大气水收集器的不同之处在于：
与现有的大型昂贵设备相比，它便携且经济实惠。
使用金属有机框架和多孔材料，这些材料像微观海绵一样吸引水分子。
具有模块化设计，便于清洁和维修。
3D打印允许快速原型制作和设计灵活性，降低成本和生产时间。
环境和社会影响
该发明旨在应对全球水危机，提供可持续和可获得的替代方案。
在没有饮用水的农村或弱势社区中可能是关键。
减少对污染水源的依赖，避免使用耗能系统。
促进循环经济模式，整合先进材料和高效流程。
有助于实现可持续发展目标（SDG），特别是SDG 6：清洁水和卫生设施。
限制和下一步
尽管原型充满希望，但仍有一些问题需要解决：
确定哪些非3D打印组件需要单独购买。
评估多孔材料在不同气候下保持稳定性能的能力。
扩大生产规模，使设备在大范围内可获得。
整合可再生能源，以增强其在高需求地区的功能。
Water from...
