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技术创新共计 972 条信息

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1 Dracula Technologies正探索印刷太阳能电池技术 将环境光转化为能源 2021-06-12

物联网设备正在激增,使许多人的日常工作更加方便,但这是有代价的。联合国预计,今年全球产生的电子垃圾将达到5220万吨,其中相当大的一部分是用坏的电池。德古拉科技公司(Dracula Technologies)是一家法国初创公司,目前正在Computex上进行虚拟展览,它使用喷墨打印机中常见的有机光伏(OPV,或有机太阳能电池)技术来研发供电技术。 Dracula Technologies的OPV模块被称为LAYER(或Light As Your Energetic Response),在室内依靠自然或人工环境光运行,可用于为低消耗的室内设备供电。因为它们是印刷的,而不是由硅制成的,所以OPV模块的形状更容易定制,而且与许多电池不同,它不使用稀土或重金属。相反,这些模块是由碳基材料制成的。 Dracula Technologies目前正在与制造商合作,包括与日本半导体公司瑞萨电子和AND技术研究公司(ANDtr),一同创建一个自供电、无电池的物联网设备,可以通过BLE向移动应用程序发送消息。 除了对环境更有利,LAYER也更经济,该公司声称与电池相比,它可以将总拥有成本降低四倍。 Dracula Technologies成立于2011年,是在与公共研究组织CEA(Commissariatàl'énergie atomique et auxénergies alternatives,即法国替代能源和原子能委员会)合作的项目之后成立的。首席执行官Brice Cruchon看到了这项技术的商业潜力,经过六年的研究和开发,LAYER通过"Hello Tomorrow"计划启动了深度技术初创公司。 到目前为止公司总共筹集了440万欧元(约540万美元),包括2016年从天使投资人那里筹集的200万欧元的试验线,以及去年从MGI Digital和ISRA Cards那里筹集的240万欧元,在其工业化前期阶段用这些钱来增加其光伏组件的产量。该公司计划在2024年进入工业化阶段,目标是每年生产数以百万计的模块。 MGI Digital是一家数字印刷和整理技术公司,ISRA Cards是一家制造高价值电子卡(如许可证或礼品卡和会员卡)的公司,是德古拉科技的工业合作伙伴。它也是Solar Impulse基金会#1000解决方案的一部分,这是一个可以大规模实施的绿色能源解决方案指南。 查看详细>>

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2 科学家发明出一种经济可行的海水提锂法 2021-06-10

据外媒报道,近日,阿卜杜拉国王科技大学的研究人员开发了一种他们认为在经济上可行的从海水中提取高纯锂的系统。此前,人们试图从锂跟海水中的钠、镁和钾的混合物中提取锂,然而收效甚微。尽管这种液体中锂的含量是陆地上锂含量的5000倍,但它的浓度极低,约为百万分之0.2。 为了解决这个问题,由Zhiping Lai领导的研究团队尝试了一种以前从未使用过的锂离子提取法。据悉,他们采用了一种电化学电池,该电池含有由钛酸镧锂(LLTO)制成的陶瓷膜。这种陶瓷膜的晶体结构包含的孔洞宽度刚好可以让锂离子通过,并以此同时能够阻挡更大的金属离子。 研究人员在《Energy&Environmental Science》上发表的一篇论文中介绍称,薄膜的晶体结构包含的空穴宽度刚好可以让锂离子通过并同时能阻挡更大的金属离子通过。 而另一方面,细胞本身包含三个反应室。海水流入中央进料室,正锂离子通过LLTO膜进入侧室(侧室包含缓冲溶液和镀有铂和钌的铜阴极)。同时,负离子通过标准的阴离子交换膜离开进料室然后进入含有氯化钠溶液和铂钌阳极的第三个反应室。 Lai和他的团队利用红海的海水测试了这个系统。在3.25V电压下,电池在阴极产生氢气,在阳极产生氯气。这促使锂通过LLTO膜的运输的发生,在那里它积累在侧室。这些富含锂的水将成为再进行四个循环处理的原料并最终达到9000 ppm以上的浓度。 为了使最终产品的纯度达到电池制造商的要求,科学家们调整了溶液的pH值从而提供仅含有微量其他金属离子的固体磷酸锂。 据研究人员介绍称,从海水中提取1千克锂可能需要5美元的电力。这意味着电池产生的氢和氯的价值最终将抵消电力成本,而剩余的海水也可以用于海水淡化厂提供淡水。 查看详细>>

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3 新喷淋方法可改进石油加工及消防技术 2021-06-10

俄罗斯托木斯克理工大学通过创建喷淋过程的完整数学描述来改进工业用喷淋技术,这有助于改进灭火技术以及石化工业中的许多流程。相关研究结果发表在《粉体技术》期刊上。 托木斯克理工大学的研究人员认为,喷淋含水多组分混合物及随后蒸发是石化工业领域许多技术的重要组成部分,然而目前这些系统效率低下,影响到产品的成本。例如,在分离副产物的热处理室,大水滴来不及在一个工作周期内蒸发,大大降低了效率并增加了所耗费的时间。据研究人员介绍,借助于特殊的液体喷淋条件,可以优化能源和资源消耗。在这种情况下,将不可能形成大液滴。研究人员确定了这一过程的准确数学参数。 托木斯克理工大学科学与教育中心教授、物理和数学博士帕维尔·斯特里扎克介绍说,粉碎液滴、乳剂、溶液和悬浮液可以使蒸发表面成倍增加,这种效果可以通过改变喷雾器的设计和位置来实现,利用该效果可以提高许多系统的效率,从消防到利用水蒸气热能。他称,获得的数据有助于显著提高内燃机和锅炉炉膛的热功率,并使热交换系统中的热吸收提高到原来的3至5倍,使燃烧室、热质交换装置以及整个热电系统其他组件的尺寸优化成为可能。 研究人员认为,上述研究结果在环保能源领域也将能够发挥重要作用。目前正在积极引入一个系统,该系统可以利用水和蒸汽捕获碳氢化合物燃烧产生的有害物质,防止其释放到大气中。 该研究的作者之一、托木斯克理工大学客座研究员伊万·沃伊特科夫说,已经确定了在空气动力作用下液滴的变形和破裂时间,并且首次考虑到毛细现象以及奥内佐格数和拉普拉斯数,找到了临界韦伯准数和临界雷诺准数的准确值,这使得可以用数学方法描述液滴的整个破碎过程,并对现有的喷淋方法进行调整。他还说,新的实验数据非常准确,因为液滴的破碎首次在真实气流的动力作用下进行,为此使用了高达每秒100000帧的频率拍摄。除了水以外,研究人员还分析了工业中使用的含水多组分混合物。 查看详细>>

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4 以更高绝缘性实现六氟化硫气体的绿色替代 2021-06-01

5月27~28日,中国电力科学研究院有限公司牵头研发的12千伏环保型全氟异丁腈(C4F7N)混合气体绝缘环网柜在安徽完成产品交接试验,并成功带电运行。该类型环保电气设备实现从技术研究到工程应用阶段的转变,进一步提升了国家电网有限公司输变电设备的环保水平。 电气装备环保化升级是近几年电力科技攻关的一个重要方向。六氟化硫(SF6)气体具有良好的绝缘性和灭弧性能,被广泛应用于断路器、气体绝缘金属封闭开关设备和气体绝缘金属封闭输电线路等输变电设备中,但六氟化硫的全球变暖潜势值(GWP)是目前已知气体中最高的,具有很强的温室效应,寻找六氟化硫的环保替代气体并研发环保型电力装备,成为电网发展的迫切需求。 全氟异丁腈是一种新型环保绝缘气体,其绝缘性能是六氟化硫的两倍,全球变暖潜势值不到六氟化硫的十分之一。研究表明,全氟异丁腈可与二氧化碳、氮气等气体混合,替代六氟化硫作为电气设备的绝缘介质。 自2017年开始,中国电科院依托多项国家重点研发计划及公司科技项目,联合多家单位组建了环保气体绝缘电气设备研发团队,开展新型环保绝缘气体全氟异丁腈的研发,并研究其在电气设备中的应用。 研究团队从最根本的气体分子结构出发,筛选具备最佳协同效应的气体方案,对环保绝缘气体的理化特性开展仿真模拟,探索环保绝缘气体分子的构建原理,建立分子微观结构与宏观性能的多维度构效关系模型,创造性提出了环保绝缘气体的分子设计方法,通过对实验室合成路线的优化,设计了具有自主知识产权的全氟异丁腈气体批量化制备工艺,并成功实现了落地生产。该工艺打破国外公司技术垄断,填补了国内空白,可批量制备出全氟异丁腈。 围绕特高压输电管道、环网柜等电气设备的技术要求,研究团队开展了全氟异丁腈混合气体理论特性研究、试验性能摸底和产品装置研发,深入研究评估了全氟异丁腈混合气体的配置方案、物性参数、绝缘特性、气固相容性等应用关键技术,研发的全氟异丁腈混合气体的配气与充装、混合比检测、泄漏及回收等装置,解决了现场运行开关设备的气体灌充和检测等难题,进一步推动了新型环保绝缘气体的应用。 4月19日,研发团队研制的12千伏环保型全氟异丁腈混合气体绝缘环网柜通过权威机构的全套型式试验。该环网柜研制成功后,中国电科院和国网安徽省电力有限公司密切配合,落实示范应用点和方案,多次组织项目人员和专家组现场考查,落实安装环境条件、关键节点和运维方案等环节,为挂网实施提供保障。目前,3台12千伏环保型全氟异丁腈混合气体绝缘环网柜已在宣城、滁州供电公司落地运行,运行状态良好。 本次无六氟化硫气体的12千伏环保型全氟异丁腈环网柜的示范落地,将有助于环保气体在电气设备中的推广应用,推动电气设备环境友好性升级,具有显著的环保效益。下一步,中国电科院将持续推进绿色环保电力装备技术研发应用,为公司服务碳达峰、碳中和目标提供技术支撑。 查看详细>>

来源:中国能源网 点击量:16

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