海浪发电系统

随着人类生活水平的不断提高，人们对自然资源及能源的消耗量也在与日俱增。这样一来，全球性环境污染状况也就变得愈加严重。在矿物燃料消耗的同时，从火力发电厂排出的有害气体对大气环境构成恶劣影响。在此背景下，人们在急切地盼望着清洁能源的出现。生产清洁能源有多种方法。就目前而言，海浪发电远不及水力和风力发电那样普及，但就其配电系统的分布密度及稳定性而言，同风力发电相比，海浪发电有一定优势。海浪是通过风的推力而形成的，而风是在受到日光的影响才产生的。海浪推动了本来无风区域的海水，进而产生了能量。能量积聚在海…     

植物细胞壁与生物质资源

从某种意义上说,整个人类发展史就是一部能源利用方式的进步史.人类第一个熟练掌握的能源载体就是生物质(biomass).自从人类学会了钻木取火,树木就成为人类最主要的能量来源,也是早期人类最喜欢的能源载体.     

终极能源来了？创纪录意味着什么

正支撑人类社会运转的几乎一切能源,从煤、石油、天然气,到风能、生物能,其本质都是太阳能,而太阳上的能量来自内部的核聚变反应。当人类发现太阳产生能量的原理(核聚变)之后,便找到了无限能源的可能性。全超导托卡马克核聚变实验装置,是人类通过科学技术在实验室里复制一个"太阳",目的就是为了寻找人类未来的能源出路。更重要的是,核聚变技术是一项几乎完美的技术,不会产生污染且近乎于无限使用。未来一旦掌握这项技术,人类将踏入无限能源时代。     

能源前沿:从分布式能源到分布式智能网络

<正>"能源"是能量相互转化的物质基础,是人类文明可持续发展的"动力".从火的出现开始,人类一直探寻着能源转化的科学规律,人类文明的进步始终依靠能源技术及其伴随的信息技术的变革.第一次工业革命是能源革命,瓦特发明了蒸汽机的联协运动和自动控制装置,使得蒸汽机成为人类自动把宏观能源物质转化为能源的特征时代;第二次工业革命还是能源革命,德国西门子在法拉第电磁感应原理的驱动下,发明了把微观能源物质转化为能源的技术,这     

“人造小太阳”何日点亮

<正>万物生长靠太阳。今天支撑人类社会运转的几乎一切能源,从煤、石油、天然气,到风能、生物能,其本质都是太阳能,而太阳上的能量来自其内部的核聚变反应。那有没有可能让人类首次在地球生物进化史上,永久性地获得取之不尽,用之不竭的能源呢?答案是有,并且已经曙光初现了,这个曙光,就是核聚变,俗称"人造小太阳"。     

当今世界的能源问题(上)

能源就是能够提供能量的物质。大自然赋予人类的能源是多种多样的,可以把它们分为常规能源和新能源两大类。技术上比较成熟而使用较为普遍的能源称为常规能源,如煤炭、石油、天然气、水能等。近几十年才开始利用或正在开发研究的能源称为新能源,如太阳能、核能、沼气能、风能、氢能、地热能、海洋能、电磁能等。 经济发展的“火车头” 自古以来,人类就为改善自身的生存条件、促进社会经济的发展     

零点能—人类未来的新动力

能源,是人类永远的话题。能源是推动人类社会发展的命脉,"能源短缺"必将迟滞人类的发展。近些年,在科学界爆发出一个令人兴奋的消息——真空中存在"零点能"。"真空"就是没有任何东西,除非你是量子物理学家。量子物理学家知道,真空中实际上     

释放核能

能量是物质运动变化的动力，是人类生存发展的基础。能源技术的变革，常常导致人与自然关系的巨大变化，对人类历史进程产生深远的影响。 ２０世纪以前，人类利用的能源都来自太阳。太阳辐射的巨大能量，为人类提供了风能水力，柴薪食粮。阳光孕育万物，使我们居住的地球充满生机。它还造就了深藏地下的煤和石油，这些化石燃料成为机器的能源，为产业革命提供了最重要的物质基础，直到今天还在支撑着人类的繁荣。 从微观尺度来看，在利用太阳能的时候，无论光合作用、消化过程或是煤和石油的燃烧，伴生的能量转换都发生在原子的外层电子之中…     

《回望人类发明之路》连载之十九 释放核能(上)

正20世纪40年代,人们开始向原子核索取能量。这项发明有可能让人类在未来获得永不枯竭的能源。但与此同时,世界亦蒙上了核战争的阴影。能量是物质运动变化的动力,人类生存发展的重要基础。直到18世纪前,人类和其他生灵利用的一切能源几乎都来自太阳,太阳的光和热使地球充满生机。在太阳的照耀下,绿色植物的光合作用造就了地球上的食物链,为一切生命提供了必需的保障。由于太阳的热辐射,地球上的水和大气时刻不停地运动,造就     

《回望人类发明之路》连载之二十一 释放核能(下)

正当能源危机一步一步逼近人类之时,核能使人们看到走出困境的希望。失控的核裂变或热核反应具有巨大的破坏作用,然而可控的核反应能够非常有效地解决人类面临的能源问题,即用人为的方法控制核反应的强度和规模,使原子核温和持久地释放能量,为人类提供所需能源。     

快速发展的微纳能源技术

正能源是人类社会可持续发展的最基本驱动力,也是人类赖以生存的重要物质基础.随着传统化石能源日益枯竭,能源问题成为当前人类面临的主要难题之一.从环境中实现水能、风能和太阳能等可再生清洁能源的高效利用是解决能源危机的有效途径.随着纳米材料与纳米技术的进步,新型清洁能源利用技术得到高速发展,形成了以微纳技术为基础的新一代清洁能源技术与系统,即微纳能源,包括能量的收集、转换、存储与利     

氢能：新能源中的一颗明珠

能源是指能够提供能量的物质，它是社会经济发展的物质动力，目前人类在技术上比较成熟的常规能源有煤炭、石油、天然气和水能等。然而这些能源大多数储量有限，因此各国都在开发新能源，尤其是可再生能源，即能够不断再生和得到补充的能源，如氢能等。     

厕所革命 悄然兴起

正一场关乎人类健康的厕所革命正悄然兴起。科学家利用新材料开发出一种新型厕所——在不需要外部能源和水的前提下,不但能解决卫生问题,还能将粪便和污水转化为能源和清洁水。2018年11月6日,微软公司创始人比尔·盖茨出现在北京"新世代厕所博览会"现场,在他身旁的桌上摆着一罐粪便。盖茨说:"这么点人类粪便就含有200万亿个轮状病毒,200亿个志贺氏菌和10万个寄生虫卵。"     

来自海洋的能源—OTEC

来自海洋的能源──ＯＴＥＣ刘旭东编译海洋，这个地球上最大的太阳能收集器吸收了蔚为壮观的太阳能源：每年相当于３７万亿千瓦——是全世界人类所用电力总量的４０００倍。在典型的卫平方英里的洋面——所孕含的能量超过７０００桶石油。自从最古老的水车诞生以来，人类...     

培养细菌 吞噬粪便

<正>我们真能将粪便"变废为宝"吗?比利时根特大学的研究人员给出了肯定的答案。近日,他们发现了一种获取能源的惊人方法,而且这种能源来自于人类的粪便。研究人员表示,使用"培训"后的细菌吞噬粪便,就能产生可利用的能源。事实上,这一实验思想主要借鉴于目前的下水道清污方法。科研人员使用了一种禁食策略,定期让细菌挨饿,然后让它们与粪便进行接触,它们就会变得非常"贪吃",并对其     

人造“能量岛”

据美国《生活科学网》报道，海洋表面具有大量的风能、海浪动能和太阳能资源，因此，这些能源可以通过“能量岛”来实现——这种漂浮在海面上的装置能够每天24小时制造能量，有望取代人类对石油资源的使用。     

新能源

地球上的各种能源,有的已被大规模开发和广泛利用,如煤炭、石油、天然气、水力等,称常规能源;还有一些能源,如太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、生物质能等,是正在研究开发和利用的能源,被通俗地称为新能源.其实太阳能、风能等,人类很早就已开始利用,这里把它称作新能源,是指在新技术的基础上进行大规模开发利用而言.新能源与常规能源的区分也是相对的,今天的新能源将来也会成为常规能源.如核裂变,过去是新能源,现在由于技术基本成熟,许多国家已把它看作常规能源.上述这些新能源都是可再生能源和清洁能源,被作为未来经济和社会可持续发展的能源基础,受到了高度重视.     

被疟疾“改写”的人类历史

<正>在人类历史上,疟疾是最为流行而凶险的传染病,甚至在很大程度上改变了人类历史的演进方向……疟疾这种恶疾,想必读者朋友们都不会陌生。早在50万年前,疟疾就在人间肆虐。现代社会往往将艾滋病视为最严重的传染病,但实际上,如今因疟疾造成的危害仍高于艾滋病,就感染人口比例而言,疟疾更是排名第一的传染病。疟疾这种最古老的传染病,甚至深刻影响并"改写"了人类的历史……     

分布式能源网络系统总体架构

随着城市人口不断增长,能源与环境的矛盾开始制约生态文明的发展,分布式能源是解决这一矛盾的重要方向之一.根据国内外分布式能源的发展趋势,针对我国分布式能源发展所面临的困境,本文提出分布式能源网络系统的基本定义、总体技术架构和主要特征,并分别对各重要组成部分进行了阐述,介绍了分布式能源网络节点的四环节结构设计方法,总结出适用于分布式能源网络系统的协同控制方法.在此基础上,提出了针对分布式能源网络系统的"系统能效理论",并就系统能效理论的三个科学问题进行了阐述,包括结构有序化对系统能效的影响机制,分布式能源网络系统的提质、增量和循环原理,以及基于信息与能量协同的分布式能源网络系统的协同控制原理,指出基于信息与能量耦合的分布式能源网络,是一种具有代表性的新型能源系统发展方向.     

构建可持续能源系统

人们的衣食住行、人类的生存和发展、国家的经济发展和社会进步,一时一刻也离不开能源。能源是最重要的资源,能源与环境密不可分。因此,人们理所当然地越来越关注它。人类从远古时代起,就利用畜力、水力和风力等自然能源,当然更离不开太阳的光和热。自从人类发明取火以后,就通过燃烧薪柴来做饭和取暖,并从事生产活动。