太阳能

布兰森（Brandsen）市，位于布宜诺斯艾利斯省，近日批准了一项开创性条例，以促进家庭使用太阳能作为应对能源危机的措施。 特别是，该倡议为安装太阳能电力系统的居民提供税收激励、融资和免费咨询。 由费尔南多·赖特利（Fernando Raitelli）领导的布宜诺斯艾利斯省议会在此背景下创建了一个住宅太阳能推广市政计划。 因此，该法规旨在促进布兰森的负责任和可持续能源使用，与国家法令27.424和省级法令15.325促进可再生能源的目标一致。 税收优惠和手续优先 由于布兰森的新条例，选择在家中使用太阳能的人将可以获得免费的技术支持。 这包括选择特定技术的培训和咨询。 此外，居民可以通过与公共和私人实体的协议获得绿色融资，用于设备的购买和安装。 另一个吸引人的方面是，完成安装以获取太阳能的人将支付更少的市政税。 特别是，该条例规定在两年内免除或减少高达50%的市政服务税。 用户还将在注册布宜诺斯艾利斯省的可再生能源用户-发电机注册（RUGER）时享有优先权。 这一好处至关重要，因为它简化了向电网注入多余电力的手续。 关于获得激励措施的要求，居民必须履行其市政税务义务。 他们还必须提交由注册专业人员或授权公司出具的技术项目或安装证书。 此外，设备必须符合国家和省级的安全、质量和效率太阳能标准，根据国家法令28/2019、OCEBA决议463/2023和适用的IRAM/IEC标准。 住宅区和社会住房的优先权 在实施的第一年，将优先考虑住宅区和社会住房。 目标是创造示范性经验，并促进公平获取太阳能。 为此，市政府将在当地媒体、学校和社区中心开展教育活动。 这些倡议旨在传播使用太阳能的优势、经济节约和减少温室气体排放。 实施当局将是布兰森市的规划和环境部门。 目前，这些部门仍需制定法规，并与省政府、OCEBA和当地电力分销商协调实施该制度。 布兰森使用太阳能的环境基础 该条例的制定是基于应对气候变化和全球能源危机的需要。 文本指出，“气候变化和全球能源危机要求向可再生和清洁能源过渡”。 在此背景下，补充说，“太阳能是一种丰富、免费和无污染的能源”。 因此，根据该条例，促进使用可再生能源意味着环境、社会和经济的好处，同时在中期内也降低了家庭成本。 值得注意的是，布兰森是一个在太阳能和环境保护方面具有先例的市。 例如，在桑博罗姆邦建造了整个布宜诺斯艾利斯省的第一个太阳能公园，拥有400多个面板，产生100Kwp的能源，供60个家庭使用。 不久前，1997年第736号条例宣布该地区为“无污染”和“非核”区，将环境问题列为一般利益。 这一法规先例为制定地方环境保护政策奠定了基础。

农业光伏的进展，即在农田中安装高架太阳能电池板，正显示出超越清洁能源和食品同时生产的益处。 在2025年美国地球物理联盟（AGU）年度大会上提出的一项研究表明，这些系统不仅优化了土地使用，还保护了农业工人的健康和福祉。 保护身体和作物的阴影 太阳能电池板产生的阴影将极端温度降低了10°C，减轻了在阳光下工作的人的疲劳和热应激。由亚利桑那大学的Talitha Neesham-McTiernan领导的研究在科罗拉多州的Jack’s Solar Garden进行，这是一个农业光伏农场。 在这个地方，移动的阴影带改变了工人的日常体验： 减少直接热量。 降低身体疲劳。 使饮用水保持冷却时间更长。 提供休息和身体支持的空间，提高工作生活质量。 对工作组织的影响 进行的访谈和测量显示，工人和研究人员在最热的时段安排工作时会寻找面板的保护。数据显示，与没有面板的田地相比，热应激指数（湿球和球温度）降低了5.5°C。 这种差异可能是决定性的：在可持续的工作日和极端条件下被迫暂停任务之间。研究还强调了热感知的复杂性，因为传感器和证词并不总是一致，这加强了倾听工人在实际空间中经验的重要性。 扩展和新挑战 研究人员计划将分析扩展到其他气候和地区，以获得更精确的生理数据，并更好地理解农业光伏的限制和可能性。 虽然不被视为普遍的解决方案，但研究得出结论，农业中太阳能电池板的实施是一个强大的工具来缓解极端热风险，在气候变化背景下越来越频繁。 什么是农业光伏 农业光伏将农业生产与太阳能发电结合在同一块土地上。高架太阳能电池板允许两个系统同时运行而不争夺土地使用。 主要益处 优化农村空间和为农民提供收入多样化。 抵御极端气候条件，减少植物的热应激并提高其产量。 产生清洁能源，有助于减少污染物排放和发展可再生能源。 能源转型表明，它不仅保护资源，也保护身体。农业光伏被定位为农业和能源部门的高效和可持续替代方案，能够提高生产力，减少职业风险，并增强应对气候变化的韧性。

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。

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。