俄羅斯 Russia
批準(zhǔn)法令發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟
積極推動實施低碳交通
科技日報駐俄羅斯記者 董映璧
2024年，俄羅斯在垃圾處理、企業(yè)環(huán)保改造、綠色出行等方面，加快了計劃實施的步伐。
5月，普京簽署總統(tǒng)令，批準(zhǔn)《俄羅斯2030年前及未來2036年前國家發(fā)展目標(biāo)》，即新版“五月法令”。清理違規(guī)垃圾場被認(rèn)為是目前俄羅斯在環(huán)境治理方面最緊迫的任務(wù)之一，此次新版法令就包括合理處理城市垃圾的具體任務(wù)：計劃到2030年，俄城市生活垃圾須全部分類處置；發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，確保至少25%的生產(chǎn)和消費廢棄物可再利用；改善大氣環(huán)境，計劃到2036年，將空氣污染嚴(yán)重城市中對環(huán)境和人類健康影響最大的有害污染物排放量減少一半等。
降低大氣污染也離不開企業(yè)環(huán)保改造，尤其是俄羅斯冶金企業(yè)需要及時更換過時設(shè)備。俄鋁集團（克拉斯諾亞爾斯克、布拉茨克和新庫茲涅茨克有電解鋁廠）安裝并使用了“環(huán)保索德伯格”技術(shù)新電解槽，該技術(shù)幾乎阻絕了氟化物和苯并芘的排放。在布拉茨克，該集團正開發(fā)自主設(shè)計的干式氣體凈化裝置，這些裝置將使氟化物排放量減少九成，并完全阻絕苯并芘排放。
同時，俄羅斯也在低碳交通方面積極推動綠色轉(zhuǎn)型。俄羅斯已計劃購買451輛電動公交車，并在大環(huán)線建設(shè)21個地鐵站，這將幫助俄羅斯每年減少近千噸污染物排放，減少約4.2萬噸溫室氣體排放。俄羅斯還在建立統(tǒng)一的電動汽車充電站服務(wù)體系。根據(jù)計劃，未來6年，俄羅斯充電站的數(shù)量將增加10倍以上，且充電服務(wù)將覆蓋俄大部分地區(qū)。
美國 The US
電池研發(fā)與回收成果多
冰蓋消融再敲氣變警鐘
科技日報記者 張佳欣
2024年，美國新型電池開發(fā)和電池回收項目取得多項成果；美多家機構(gòu)對氣候變化的研究更是給全球敲響警鐘。
在電池技術(shù)領(lǐng)域，哈佛大學(xué)開發(fā)出一種新型鋰金屬電池，不僅可充放電次數(shù)遠超其他軟包電池，且能在幾分鐘內(nèi)快速充滿電。康奈爾大學(xué)也研制出一款新型鋰電池，充電速度同樣迅速，且歷經(jīng)數(shù)千次充放電循環(huán)后性能依然穩(wěn)定，有望緩解電動車駕駛員的“里程焦慮”。加州大學(xué)圣迭戈分校研制出全球首個無陽極鈉固態(tài)電池，這一成果為開發(fā)廉價且能快速充電的大容量電池提供了可能，有助降低電動汽車和電網(wǎng)成本，提高能源利用效率。
在廢舊電池回收方面，萊斯大學(xué)利用微波輻射和易于生物降解的溶劑，開發(fā)出一種能選擇性回收鋰的方法，快速、高效且環(huán)保。這種工藝可在短短30秒內(nèi)回收廢舊鋰離子電池陰極中多達50%的鋰，突破了鋰離子電池回收技術(shù)中一個重大瓶頸。萊斯大學(xué)還研制出一種新型電化學(xué)反應(yīng)器，能從天然鹽水溶液中提取鋰。這種方法不僅實現(xiàn)了97.5%的高純度鋰提取，還大大降低了傳統(tǒng)提取方法帶來的環(huán)境風(fēng)險，對推動可再生能源儲存和電動汽車技術(shù)發(fā)展大有助力。
在氣候變化與地球科學(xué)領(lǐng)域，美國國家航空航天局噴氣推進實驗室研究發(fā)現(xiàn)，格陵蘭冰蓋自1985年至今已損失約5091平方千米的冰。這種冰損失可能對大洋環(huán)流和全球熱能分布產(chǎn)生深遠影響，進而對全球氣候和生態(tài)系統(tǒng)造成重大影響。美國史密森學(xué)會和亞利桑那大學(xué)則發(fā)表一項關(guān)于地球表面溫度在過去4.85億年間變化情況的研究。研究發(fā)現(xiàn)，地球平均溫度在最低點時降至約11℃，而在最高點時則飆升至約36℃。這一研究不僅讓人們對過去的氣候有了更深入了解，而且為理解當(dāng)前的氣候變化提供了關(guān)鍵背景。
英國 The UK
更新氣候變化數(shù)字指標(biāo)
開發(fā)長期供電鉆石電池
科技日報記者 劉霞
2024年，英國科學(xué)家研究并更新了全球溫度上升和冰川減退等氣候變化的數(shù)字指標(biāo)，并努力推進多項旨在減碳的研究項目；為應(yīng)對全球日益嚴(yán)峻的氣候變化形勢，科學(xué)家們還開發(fā)出多項新技術(shù)和新產(chǎn)品。
利茲大學(xué)牽頭編寫的第二份年度《全球氣候變化指標(biāo)報告》顯示，在過去十年（2014年—2023年），人類活動導(dǎo)致的全球地表溫度較工業(yè)化前水平高出1.19℃，高于2013年—2022年（2023年報告中所述）的1.14℃。研究團隊呼吁，將溫室氣體排放量迅速減至凈零，減緩全球變暖，阻止野火、干旱、洪水和熱浪造成的破壞成為新常態(tài)。紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)團隊利用歷史記錄、航拍照片、3D地形圖和衛(wèi)星圖像重建了朱諾冰原在過去250年里的冰川行為，結(jié)果顯示，阿拉斯加朱諾冰原自2005年以后的冰流失速度急劇加快。
污染也成為人們亟須關(guān)注的問題。蘭開斯特大學(xué)開展的一項長期研究顯示，在過去50年中，土壤中的微塑料污染急劇增加，肥料是農(nóng)業(yè)土壤中微塑料污染的主要來源。英國科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，不起眼的蛋殼垃圾能從水中回收稀土元素，這為提取稀土元素提供了一種環(huán)保新方法。
英國Seratech公司利用橄欖石制造出一種負碳水泥，能吸收并利用二氧化碳，從而顯著減少水泥生產(chǎn)對環(huán)境的不利影響。紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)和澳大利亞國立大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，藍藻中有一種關(guān)鍵酶，可“吞噬”二氧化碳。
牛津大學(xué)利用生物相容性水凝膠液滴，成功研制出一款微型柔性鋰離子電池。該電池不僅具備光激活、可充電特性，還能實現(xiàn)生物降解。布里斯托大學(xué)和英國原子能管理局科學(xué)家則研制出全球首款碳-14鉆石電池，有望為設(shè)備供電數(shù)年。
德國 Germany
資助碳捕獲項目
研發(fā)新能源技術(shù)
科技日報駐德國記者 李山
2024年，德國在減緩氣變、氫能研究、生物多樣性保護、可持續(xù)農(nóng)業(yè)等方面取得諸多進展，特別是在綠色能源和生態(tài)技術(shù)研究領(lǐng)域投入較大。
在減排創(chuàng)新技術(shù)方面，德國繼續(xù)推動碳捕獲和儲存技術(shù)研發(fā)，通過試運行項目，評估其在實際應(yīng)用中的可行性和有效性。德國政府宣布到2030年將提供33億歐元資金，用于資助相關(guān)項目使產(chǎn)業(yè)更加氣候友好，其中包括二氧化碳的捕獲、儲存和利用。
可再生能源技術(shù)方面，德國繼續(xù)推動電池技術(shù)的開發(fā)，成功研制出效率達31.6%的鈣鈦礦硅基疊層太陽能電池，固態(tài)電池研究也獲得進展。德國還在推進智能電網(wǎng)技術(shù)的整合，以優(yōu)化能源分配和消耗，確保更具彈性的能源基礎(chǔ)設(shè)施。此外，德國還研發(fā)出氣候中性的卡車燃料，提出利用生物質(zhì)或二氧化碳生產(chǎn)燃料的合成路線。
氫能研究方面，德國持之以恒的大量投入開始顯出成果。例如以二維材料MXene為基礎(chǔ)開發(fā)的一種催化劑，可高效催化電解水過程中的一個重要化學(xué)反應(yīng)；研制出一種獨特的拓撲手性晶體，并將其用作水解制氫過程中的催化劑，可將水解制氫效率提升200倍；創(chuàng)新綠氫電解系統(tǒng)的膜電極組件生產(chǎn)技術(shù)，有助大幅減少銥和鉑等昂貴原材料的使用；研究回收原材料的使用，制成合金進行環(huán)保儲氫。
此外，德國啟用了先進的綠色氫氣電解槽測試臺，首次成功將高效堿性膜電解槽投入實驗室運行。德國還正式批準(zhǔn)了氫能核心運輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃。該核心網(wǎng)絡(luò)包括總長度達9040公里的管道和13個通向歐洲鄰國的邊境交接點。預(yù)計到2032年整個氫能運營網(wǎng)計劃將投資189億歐元。
2024年，德國政府優(yōu)先資助以可持續(xù)技術(shù)、氣候適應(yīng)力和生物多樣性保護為重點的生態(tài)研究項目。研究人員積極探索促進生物多樣性和土壤健康的農(nóng)業(yè)生態(tài)實踐；研究利用數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，以優(yōu)化資源利用和減少浪費；關(guān)注改善水資源管理實踐、解決污染源問題和增強水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力。這些領(lǐng)域的創(chuàng)新不僅提高了生產(chǎn)力，還可以減少農(nóng)業(yè)對環(huán)境的影響。
德國科學(xué)家積極研究生態(tài)系統(tǒng)如何適應(yīng)不斷變化的氣候條件，例如發(fā)現(xiàn)氣候變化威脅海洋重要浮游生物群，原因是二氧化碳含量的增加和水的酸化使這些單細胞生物難以形成外殼。科研人員還從北海和波羅的海沿岸的海灘收集樣本，對海灘微塑料污染進行了研究，警示人們關(guān)注海洋微塑料污染問題。
法國 France
聚變反應(yīng)創(chuàng)造新紀(jì)錄
AI助力預(yù)測物種風(fēng)險
科技日報駐法國記者 李宏策
2024年，法國超導(dǎo)托卡馬克裝置創(chuàng)下新紀(jì)錄；法國研究人員使用人工智能預(yù)測并發(fā)現(xiàn)魚類滅絕風(fēng)險遠高于預(yù)期。
5月，法國的超導(dǎo)托卡馬克裝置“WEST”創(chuàng)下聚變反應(yīng)新紀(jì)錄：該設(shè)備注入了1.15吉焦的能量，將約5000萬℃的熱聚變等離子體維持了創(chuàng)紀(jì)錄的6分鐘。在這一過程中，研究人員測量了核心等離子體的電子溫度。整個實驗中，電壓維持在4kV，而電子溫度達到了近5000萬℃。
9月，法國一項研究表明，海洋魚類的滅絕風(fēng)險遠高于國際自然保護聯(lián)盟（IUCN）的初步估計，從2.5%增加到12.7%。研究人員結(jié)合機器學(xué)習(xí)模型與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，預(yù)測了數(shù)據(jù)不足物種的滅絕風(fēng)險。他們基于13195個物種的生物特征、分類學(xué)以及對人類用途等方面的數(shù)據(jù)，對這些模型進行了訓(xùn)練。結(jié)果顯示，瀕危魚類的種類數(shù)量增加了4倍，從原來的334種增至1671種。這些預(yù)測的瀕危魚類大多具有共同的特征：地理分布狹窄、體型龐大且生長速度緩慢。此外，淺水棲息地也成為導(dǎo)致它們?yōu)l臨滅絕的誘因。研究還表明，人工智能為快速、廣泛且經(jīng)濟有效地評估物種滅絕風(fēng)險開辟了新途徑。
日本 Japan
聚焦三大領(lǐng)域研究應(yīng)用
推出微藻航空燃料計劃
科技日報駐日本記者 李揚
2024年，日本科學(xué)技術(shù)振興機構(gòu)（JST）重點推動蓄電池、氫和生物制造三大領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的研究與轉(zhuǎn)化應(yīng)用，這三大領(lǐng)域?qū)?jīng)濟增長和碳中和極為關(guān)鍵。此外，還推出了微藻航空燃料計劃，以減少航空領(lǐng)域碳排放。
4月1日，JST啟動了“革新性GX技術(shù)創(chuàng)造事業(yè)”（GteX）項目，旨在推動日本經(jīng)濟增長并實現(xiàn)2050年碳中和目標(biāo)。該項目聚焦蓄電池、氫和生物制造三個領(lǐng)域，匯集頂尖研究人員，致力于使這些技術(shù)盡早進入社會應(yīng)用。GteX項目強調(diào)團隊合作，采用“階段—關(guān)口評估”機制，以確保研究進展順利；通過與新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)和企業(yè)的合作，加速技術(shù)的社會應(yīng)用。
在JST的產(chǎn)學(xué)共創(chuàng)平臺聯(lián)合研究促進計劃中，東京大學(xué)研究團隊聯(lián)合14所大學(xué)、4家國立研究機構(gòu)和24家民間企業(yè)，致力于開發(fā)利用微藻生產(chǎn)國產(chǎn)生物基航空燃料。該項目旨在通過產(chǎn)學(xué)合作，拓展微藻的潛力，實現(xiàn)生物基航空燃料的國產(chǎn)化，為減少航空領(lǐng)域碳排放作出貢獻。
韓國 South Korea
推進“綠色航運走廊”計劃
實施氣候變化監(jiān)測預(yù)測法
科技日報駐韓國記者 薛嚴(yán)
2024年，韓國推出戰(zhàn)略計劃，旨在推動跨太平洋海運綠色化；同時，韓國推出相關(guān)法律，大力推進氣候變化的監(jiān)測和預(yù)測。
7月，韓國海洋水產(chǎn)部在國務(wù)會議上發(fā)表“綠色航運走廊”推進戰(zhàn)略計劃。根據(jù)計劃，從韓國釜山港、蔚山港出發(fā)，往返于美國西雅圖港、塔科馬港，太平洋的“綠色航運走廊”將從2027年開始運行。
10月，韓國海洋水產(chǎn)部和氣象廳表示將實施《氣候變化監(jiān)測預(yù)測法》。根據(jù)該法律，韓國氣象廳將每年制訂“氣候變化監(jiān)測及預(yù)測等相關(guān)基本計劃”，并實施具體的推進程序。為讓相關(guān)部門順利制訂氣候變化監(jiān)測及預(yù)測戰(zhàn)略，韓國政府將設(shè)立基本計劃，調(diào)整相關(guān)部門各領(lǐng)域計劃，最終通過碳中和綠色增長委員會的審議。韓國海洋水產(chǎn)部主要負責(zé)觀測海洋、極地環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)的氣候變化，對海水溫度、鹽分、海流、海冰、海平面高度等氣候要素，這些要素在氣候體系內(nèi)的相互作用，以及冰川流失等海洋與極地異常氣候、極端氣候相關(guān)監(jiān)測信息做統(tǒng)計。
南非 South Africa
能源轉(zhuǎn)型持續(xù)發(fā)力
海洋研究不斷擴展
科技日報駐南非記者 馮志文
2024年，南非繼續(xù)在生態(tài)環(huán)保方面發(fā)力，可再生能源、海洋技術(shù)及碳減排領(lǐng)域都取得了一定進展。這些努力反映了南非在減輕氣候變化影響、促進能源安全、為可持續(xù)經(jīng)濟增長創(chuàng)造機會、減少溫室氣體排放等方面的承諾。
在能源轉(zhuǎn)型方面，南非繼續(xù)實施其“能源行動計劃”，旨在減少對煤炭的依賴，整合風(fēng)能、太陽能和電池儲能等可再生能源。國家電力公司Eskom從Komati發(fā)電廠開始將舊燃煤電廠改造成可再生能源設(shè)施。這一轉(zhuǎn)型是到2050年實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的組成部分，其中新的可再生能源產(chǎn)能和微電網(wǎng)正在建設(shè)部署中。
在立法方面，2024年南非頒布《氣候變化法案》，在法律上強制要求減排，并為行業(yè)引入碳預(yù)算。該法律支持根據(jù)《巴黎協(xié)定》要求實現(xiàn)南非的減排目標(biāo)，強調(diào)“公正過渡”，以確保在向低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型期間的經(jīng)濟和社會效益平衡。
在推動國際合作和融資方面，向國際捐助者尋求其承諾提供的80億美元資金，為可再生能源發(fā)展提供資金并支持公正轉(zhuǎn)型。
在海洋技術(shù)和海洋保護領(lǐng)域，南非擴大了海洋研究計劃，專注于可持續(xù)海洋利用、能源生產(chǎn)多元化和生物多樣性保護。擬在理查茲灣附近推動海上風(fēng)電項目發(fā)展，展示海洋利用和可再生能源技術(shù)有機結(jié)合的綜合方法。
俄羅斯 Russia
批準(zhǔn)法令發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟
積極推動實施低碳交通
科技日報駐俄羅斯記者 董映璧
2024年，俄羅斯在垃圾處理、企業(yè)環(huán)保改造、綠色出行等方面，加快了計劃實施的步伐。
5月，普京簽署總統(tǒng)令，批準(zhǔn)《俄羅斯2030年前及未來2036年前國家發(fā)展目標(biāo)》，即新版“五月法令”。清理違規(guī)垃圾場被認(rèn)為是目前俄羅斯在環(huán)境治理方面最緊迫的任務(wù)之一，此次新版法令就包括合理處理城市垃圾的具體任務(wù)：計劃到2030年，俄城市生活垃圾須全部分類處置；發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，確保至少25%的生產(chǎn)和消費廢棄物可再利用；改善大氣環(huán)境，計劃到2036年，將空氣污染嚴(yán)重城市中對環(huán)境和人類健康影響最大的有害污染物排放量減少一半等。
降低大氣污染也離不開企業(yè)環(huán)保改造，尤其是俄羅斯冶金企業(yè)需要及時更換過時設(shè)備。俄鋁集團（克拉斯諾亞爾斯克、布拉茨克和新庫茲涅茨克有電解鋁廠）安裝并使用了“環(huán)保索德伯格”技術(shù)新電解槽，該技術(shù)幾乎阻絕了氟化物和苯并芘的排放。在布拉茨克，該集團正開發(fā)自主設(shè)計的干式氣體凈化裝置，這些裝置將使氟化物排放量減少九成，并完全阻絕苯并芘排放。
同時，俄羅斯也在低碳交通方面積極推動綠色轉(zhuǎn)型。俄羅斯已計劃購買451輛電動公交車，并在大環(huán)線建設(shè)21個地鐵站，這將幫助俄羅斯每年減少近千噸污染物排放，減少約4.2萬噸溫室氣體排放。俄羅斯還在建立統(tǒng)一的電動汽車充電站服務(wù)體系。根據(jù)計劃，未來6年，俄羅斯充電站的數(shù)量將增加10倍以上，且充電服務(wù)將覆蓋俄大部分地區(qū)。
美國 The US
電池研發(fā)與回收成果多
冰蓋消融再敲氣變警鐘
科技日報記者 張佳欣
2024年，美國新型電池開發(fā)和電池回收項目取得多項成果；美多家機構(gòu)對氣候變化的研究更是給全球敲響警鐘。
在電池技術(shù)領(lǐng)域，哈佛大學(xué)開發(fā)出一種新型鋰金屬電池，不僅可充放電次數(shù)遠超其他軟包電池，且能在幾分鐘內(nèi)快速充滿電。康奈爾大學(xué)也研制出一款新型鋰電池，充電速度同樣迅速，且歷經(jīng)數(shù)千次充放電循環(huán)后性能依然穩(wěn)定，有望緩解電動車駕駛員的“里程焦慮”。加州大學(xué)圣迭戈分校研制出全球首個無陽極鈉固態(tài)電池，這一成果為開發(fā)廉價且能快速充電的大容量電池提供了可能，有助降低電動汽車和電網(wǎng)成本，提高能源利用效率。
在廢舊電池回收方面，萊斯大學(xué)利用微波輻射和易于生物降解的溶劑，開發(fā)出一種能選擇性回收鋰的方法，快速、高效且環(huán)保。這種工藝可在短短30秒內(nèi)回收廢舊鋰離子電池陰極中多達50%的鋰，突破了鋰離子電池回收技術(shù)中一個重大瓶頸。萊斯大學(xué)還研制出一種新型電化學(xué)反應(yīng)器，能從天然鹽水溶液中提取鋰。這種方法不僅實現(xiàn)了97.5%的高純度鋰提取，還大大降低了傳統(tǒng)提取方法帶來的環(huán)境風(fēng)險，對推動可再生能源儲存和電動汽車技術(shù)發(fā)展大有助力。
在氣候變化與地球科學(xué)領(lǐng)域，美國國家航空航天局噴氣推進實驗室研究發(fā)現(xiàn)，格陵蘭冰蓋自1985年至今已損失約5091平方千米的冰。這種冰損失可能對大洋環(huán)流和全球熱能分布產(chǎn)生深遠影響，進而對全球氣候和生態(tài)系統(tǒng)造成重大影響。美國史密森學(xué)會和亞利桑那大學(xué)則發(fā)表一項關(guān)于地球表面溫度在過去4.85億年間變化情況的研究。研究發(fā)現(xiàn)，地球平均溫度在最低點時降至約11℃，而在最高點時則飆升至約36℃。這一研究不僅讓人們對過去的氣候有了更深入了解，而且為理解當(dāng)前的氣候變化提供了關(guān)鍵背景。
英國 The UK
更新氣候變化數(shù)字指標(biāo)
開發(fā)長期供電鉆石電池
科技日報記者 劉霞
2024年，英國科學(xué)家研究并更新了全球溫度上升和冰川減退等氣候變化的數(shù)字指標(biāo)，并努力推進多項旨在減碳的研究項目；為應(yīng)對全球日益嚴(yán)峻的氣候變化形勢，科學(xué)家們還開發(fā)出多項新技術(shù)和新產(chǎn)品。
利茲大學(xué)牽頭編寫的第二份年度《全球氣候變化指標(biāo)報告》顯示，在過去十年（2014年—2023年），人類活動導(dǎo)致的全球地表溫度較工業(yè)化前水平高出1.19℃，高于2013年—2022年（2023年報告中所述）的1.14℃。研究團隊呼吁，將溫室氣體排放量迅速減至凈零，減緩全球變暖，阻止野火、干旱、洪水和熱浪造成的破壞成為新常態(tài)。紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)團隊利用歷史記錄、航拍照片、3D地形圖和衛(wèi)星圖像重建了朱諾冰原在過去250年里的冰川行為，結(jié)果顯示，阿拉斯加朱諾冰原自2005年以后的冰流失速度急劇加快。
污染也成為人們亟須關(guān)注的問題。蘭開斯特大學(xué)開展的一項長期研究顯示，在過去50年中，土壤中的微塑料污染急劇增加，肥料是農(nóng)業(yè)土壤中微塑料污染的主要來源。英國科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，不起眼的蛋殼垃圾能從水中回收稀土元素，這為提取稀土元素提供了一種環(huán)保新方法。
英國Seratech公司利用橄欖石制造出一種負碳水泥，能吸收并利用二氧化碳，從而顯著減少水泥生產(chǎn)對環(huán)境的不利影響。紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)和澳大利亞國立大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，藍藻中有一種關(guān)鍵酶，可“吞噬”二氧化碳。
牛津大學(xué)利用生物相容性水凝膠液滴，成功研制出一款微型柔性鋰離子電池。該電池不僅具備光激活、可充電特性，還能實現(xiàn)生物降解。布里斯托大學(xué)和英國原子能管理局科學(xué)家則研制出全球首款碳-14鉆石電池，有望為設(shè)備供電數(shù)年。
德國 Germany
資助碳捕獲項目
研發(fā)新能源技術(shù)
科技日報駐德國記者 李山
2024年，德國在減緩氣變、氫能研究、生物多樣性保護、可持續(xù)農(nóng)業(yè)等方面取得諸多進展，特別是在綠色能源和生態(tài)技術(shù)研究領(lǐng)域投入較大。
在減排創(chuàng)新技術(shù)方面，德國繼續(xù)推動碳捕獲和儲存技術(shù)研發(fā)，通過試運行項目，評估其在實際應(yīng)用中的可行性和有效性。德國政府宣布到2030年將提供33億歐元資金，用于資助相關(guān)項目使產(chǎn)業(yè)更加氣候友好，其中包括二氧化碳的捕獲、儲存和利用。
可再生能源技術(shù)方面，德國繼續(xù)推動電池技術(shù)的開發(fā)，成功研制出效率達31.6%的鈣鈦礦硅基疊層太陽能電池，固態(tài)電池研究也獲得進展。德國還在推進智能電網(wǎng)技術(shù)的整合，以優(yōu)化能源分配和消耗，確保更具彈性的能源基礎(chǔ)設(shè)施。此外，德國還研發(fā)出氣候中性的卡車燃料，提出利用生物質(zhì)或二氧化碳生產(chǎn)燃料的合成路線。
氫能研究方面，德國持之以恒的大量投入開始顯出成果。例如以二維材料MXene為基礎(chǔ)開發(fā)的一種催化劑，可高效催化電解水過程中的一個重要化學(xué)反應(yīng)；研制出一種獨特的拓撲手性晶體，并將其用作水解制氫過程中的催化劑，可將水解制氫效率提升200倍；創(chuàng)新綠氫電解系統(tǒng)的膜電極組件生產(chǎn)技術(shù)，有助大幅減少銥和鉑等昂貴原材料的使用；研究回收原材料的使用，制成合金進行環(huán)保儲氫。
此外，德國啟用了先進的綠色氫氣電解槽測試臺，首次成功將高效堿性膜電解槽投入實驗室運行。德國還正式批準(zhǔn)了氫能核心運輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃。該核心網(wǎng)絡(luò)包括總長度達9040公里的管道和13個通向歐洲鄰國的邊境交接點。預(yù)計到2032年整個氫能運營網(wǎng)計劃將投資189億歐元。
2024年，德國政府優(yōu)先資助以可持續(xù)技術(shù)、氣候適應(yīng)力和生物多樣性保護為重點的生態(tài)研究項目。研究人員積極探索促進生物多樣性和土壤健康的農(nóng)業(yè)生態(tài)實踐；研究利用數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，以優(yōu)化資源利用和減少浪費；關(guān)注改善水資源管理實踐、解決污染源問題和增強水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力。這些領(lǐng)域的創(chuàng)新不僅提高了生產(chǎn)力，還可以減少農(nóng)業(yè)對環(huán)境的影響。
德國科學(xué)家積極研究生態(tài)系統(tǒng)如何適應(yīng)不斷變化的氣候條件，例如發(fā)現(xiàn)氣候變化威脅海洋重要浮游生物群，原因是二氧化碳含量的增加和水的酸化使這些單細胞生物難以形成外殼。科研人員還從北海和波羅的海沿岸的海灘收集樣本，對海灘微塑料污染進行了研究，警示人們關(guān)注海洋微塑料污染問題。
法國 France
聚變反應(yīng)創(chuàng)造新紀(jì)錄
AI助力預(yù)測物種風(fēng)險
科技日報駐法國記者 李宏策
2024年，法國超導(dǎo)托卡馬克裝置創(chuàng)下新紀(jì)錄；法國研究人員使用人工智能預(yù)測并發(fā)現(xiàn)魚類滅絕風(fēng)險遠高于預(yù)期。
5月，法國的超導(dǎo)托卡馬克裝置“WEST”創(chuàng)下聚變反應(yīng)新紀(jì)錄：該設(shè)備注入了1.15吉焦的能量，將約5000萬℃的熱聚變等離子體維持了創(chuàng)紀(jì)錄的6分鐘。在這一過程中，研究人員測量了核心等離子體的電子溫度。整個實驗中，電壓維持在4kV，而電子溫度達到了近5000萬℃。
9月，法國一項研究表明，海洋魚類的滅絕風(fēng)險遠高于國際自然保護聯(lián)盟（IUCN）的初步估計，從2.5%增加到12.7%。研究人員結(jié)合機器學(xué)習(xí)模型與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，預(yù)測了數(shù)據(jù)不足物種的滅絕風(fēng)險。他們基于13195個物種的生物特征、分類學(xué)以及對人類用途等方面的數(shù)據(jù)，對這些模型進行了訓(xùn)練。結(jié)果顯示，瀕危魚類的種類數(shù)量增加了4倍，從原來的334種增至1671種。這些預(yù)測的瀕危魚類大多具有共同的特征：地理分布狹窄、體型龐大且生長速度緩慢。此外，淺水棲息地也成為導(dǎo)致它們?yōu)l臨滅絕的誘因。研究還表明，人工智能為快速、廣泛且經(jīng)濟有效地評估物種滅絕風(fēng)險開辟了新途徑。
日本 Japan
聚焦三大領(lǐng)域研究應(yīng)用
推出微藻航空燃料計劃
科技日報駐日本記者 李揚
2024年，日本科學(xué)技術(shù)振興機構(gòu)（JST）重點推動蓄電池、氫和生物制造三大領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的研究與轉(zhuǎn)化應(yīng)用，這三大領(lǐng)域?qū)?jīng)濟增長和碳中和極為關(guān)鍵。此外，還推出了微藻航空燃料計劃，以減少航空領(lǐng)域碳排放。
4月1日，JST啟動了“革新性GX技術(shù)創(chuàng)造事業(yè)”（GteX）項目，旨在推動日本經(jīng)濟增長并實現(xiàn)2050年碳中和目標(biāo)。該項目聚焦蓄電池、氫和生物制造三個領(lǐng)域，匯集頂尖研究人員，致力于使這些技術(shù)盡早進入社會應(yīng)用。GteX項目強調(diào)團隊合作，采用“階段—關(guān)口評估”機制，以確保研究進展順利；通過與新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)和企業(yè)的合作，加速技術(shù)的社會應(yīng)用。
在JST的產(chǎn)學(xué)共創(chuàng)平臺聯(lián)合研究促進計劃中，東京大學(xué)研究團隊聯(lián)合14所大學(xué)、4家國立研究機構(gòu)和24家民間企業(yè)，致力于開發(fā)利用微藻生產(chǎn)國產(chǎn)生物基航空燃料。該項目旨在通過產(chǎn)學(xué)合作，拓展微藻的潛力，實現(xiàn)生物基航空燃料的國產(chǎn)化，為減少航空領(lǐng)域碳排放作出貢獻。
韓國 South Korea
推進“綠色航運走廊”計劃
實施氣候變化監(jiān)測預(yù)測法
科技日報駐韓國記者 薛嚴(yán)
2024年，韓國推出戰(zhàn)略計劃，旨在推動跨太平洋海運綠色化；同時，韓國推出相關(guān)法律，大力推進氣候變化的監(jiān)測和預(yù)測。
7月，韓國海洋水產(chǎn)部在國務(wù)會議上發(fā)表“綠色航運走廊”推進戰(zhàn)略計劃。根據(jù)計劃，從韓國釜山港、蔚山港出發(fā)，往返于美國西雅圖港、塔科馬港，太平洋的“綠色航運走廊”將從2027年開始運行。
10月，韓國海洋水產(chǎn)部和氣象廳表示將實施《氣候變化監(jiān)測預(yù)測法》。根據(jù)該法律，韓國氣象廳將每年制訂“氣候變化監(jiān)測及預(yù)測等相關(guān)基本計劃”，并實施具體的推進程序。為讓相關(guān)部門順利制訂氣候變化監(jiān)測及預(yù)測戰(zhàn)略，韓國政府將設(shè)立基本計劃，調(diào)整相關(guān)部門各領(lǐng)域計劃，最終通過碳中和綠色增長委員會的審議。韓國海洋水產(chǎn)部主要負責(zé)觀測海洋、極地環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)的氣候變化，對海水溫度、鹽分、海流、海冰、海平面高度等氣候要素，這些要素在氣候體系內(nèi)的相互作用，以及冰川流失等海洋與極地異常氣候、極端氣候相關(guān)監(jiān)測信息做統(tǒng)計。
南非 South Africa
能源轉(zhuǎn)型持續(xù)發(fā)力
海洋研究不斷擴展
科技日報駐南非記者 馮志文
2024年，南非繼續(xù)在生態(tài)環(huán)保方面發(fā)力，可再生能源、海洋技術(shù)及碳減排領(lǐng)域都取得了一定進展。這些努力反映了南非在減輕氣候變化影響、促進能源安全、為可持續(xù)經(jīng)濟增長創(chuàng)造機會、減少溫室氣體排放等方面的承諾。
在能源轉(zhuǎn)型方面，南非繼續(xù)實施其“能源行動計劃”，旨在減少對煤炭的依賴，整合風(fēng)能、太陽能和電池儲能等可再生能源。國家電力公司Eskom從Komati發(fā)電廠開始將舊燃煤電廠改造成可再生能源設(shè)施。這一轉(zhuǎn)型是到2050年實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的組成部分，其中新的可再生能源產(chǎn)能和微電網(wǎng)正在建設(shè)部署中。
在立法方面，2024年南非頒布《氣候變化法案》，在法律上強制要求減排，并為行業(yè)引入碳預(yù)算。該法律支持根據(jù)《巴黎協(xié)定》要求實現(xiàn)南非的減排目標(biāo)，強調(diào)“公正過渡”，以確保在向低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型期間的經(jīng)濟和社會效益平衡。
在推動國際合作和融資方面，向國際捐助者尋求其承諾提供的80億美元資金，為可再生能源發(fā)展提供資金并支持公正轉(zhuǎn)型。
在海洋技術(shù)和海洋保護領(lǐng)域，南非擴大了海洋研究計劃，專注于可持續(xù)海洋利用、能源生產(chǎn)多元化和生物多樣性保護。擬在理查茲灣附近推動海上風(fēng)電項目發(fā)展，展示海洋利用和可再生能源技術(shù)有機結(jié)合的綜合方法。
本文鏈接：發(fā)展綠色技術(shù)，推動低碳減排——二〇二四年世界科技發(fā)展回顧·能源環(huán)保篇http://www.sq15.cn/show-2-10101-0.html
聲明：本網(wǎng)站為非營利性網(wǎng)站，本網(wǎng)頁內(nèi)容由互聯(lián)網(wǎng)博主自發(fā)貢獻，不代表本站觀點，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任。天上不會到餡餅，請大家謹(jǐn)防詐騙！若有侵權(quán)等問題請及時與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將在第一時間刪除處理。