世界最大“人造太阳”开始测试

德国国家航空航天研究中心（DLR）日前正式启动一项号称“世界最大人造太阳”项目的测试工作。

该系统是由149个聚光灯组成的一堵巨型蜂窝状墙壁，在聚焦点产生的光强相当于太阳光的1万倍。研究人员希望，新技术成熟后能为分解水制氢提供所需的高能量，创建一种人人都能负担得起的液氢燃料生产方式。

DLR太陽能研究所主任伯恩哈德 霍夫施米伍介绍，“人造太阳”内的聚光灯使用了电影院内常见的短弧氙气灯，这些灯组成了近14m高、16m宽的灯墙，能将灯光聚焦在20cm见方的区域内。当所有灯都打开并聚焦后，所在的实验室将变成一个大熔炉，温度瞬间可达3 000℃。氢燃烧时没有碳排放，不会造成全球变暖，被认为代表着能源的未来。虽然氢在宇宙中是一种最丰富的元素，但在人类生活的地球却稀少珍贵。科学家们已经开发出多种人工制氢技术，包括人工光合作用、海水电解和生物质反应等，但在目前的实际运用中，所有这些尝试都还未能达到最合适的性价比。

霍夫施米伍表示，接下来他们会进一步更新设计方案，以在更小实验室内开展同类实验。一旦用350kW人造光来制氢的技术成熟，这一过程可以10倍放大，达到发电厂的技术水平。如果资金充足，这个目标有望10年内实现，届时，只花费350万欧元（相当于380万美元）就能修建一座氢能发电厂。此外，氢能运用还有一个无法避开的难题——极易挥发。但霍夫施米伍提出，将挥发氢与一氧化碳结合，形成的化合物可为太空企业提供生态友好型燃料。（科技日报）

世界首款氢动力火车完成首测

据报道，就在路上奔跑的汽车开始走向零排放的同时，轨道上的火车也在悄悄改变，近日世界上首款氢动力火车就在德国完成了自己的“处女跑”。这款名为CorADIa iLint的火车是世界上首款用上氢燃料电池的火车，其制造者为法国著名的阿尔斯通公司，在行驶途中，氢燃料电池火车只会排放水蒸气，不会污染环境。据悉，明年年初该火车就将正式进行载人测试。“这次的试跑在科技创新和环境保护上都具有重要意义，未来它将驱动欧洲向更加清洁的出行方式转变。”阿尔斯通公司副主席福莱格说道。从技术指标上来看，搭载氢燃料电池的Coradia iLint最高时速可达140km/ h，这样的速度与高速铁路相比确实要慢得多。不过，满足普通的城市通勤肯定没问题。在新能源汽车领域，氢燃料电池与纯电动车一直是势不两立的对手，两者虽然本质上都靠电来驱动，但电能存储的方式有所不同。至于这2种方式最终谁会胜出，现在业内也没有准确答案。（新华网）

硅太阳能电池光电转换率首超26%

英国《自然·能源》杂志近日在线发表的一项重要研究成果，报告了首个光转换效率突破26%的硅太阳能电池。经认证，这种电池实现了26.3%的转换效率，表明硅太阳能电池的效率达到了历史新高，更多效率更高的硅太阳能电池板也将在未来问世。

据《自然·能源》文章估计，到2050年，光伏电力将承担全球一次能源需求的20%以上。但目前太阳能发电成本相较于其他能源仍然偏高，降低发电成本是世界各国相关企业、组织主要的发展目标之一，因此，提高硅太阳能电池光电转换率，成为进一步部署光伏电力的关键步骤。硅太阳能电池的理论效率约为29%，因为在入射光的能源中，20%～30%为透射损失，约30%为量子损失，约10%为载流子复合、表面反射损失及串联电阻损失等。

此次，日本钟化公司研究人员吉河训太及其同事使用工业兼容的工艺来制造单晶硅太阳能电池，其设计能同时增加电池的阳光吸收和电流转换。按照新方法，研究团队打破了此前的最高纪录25.6%，将光转换效率提高到26.3%。与此同时，研究人员还提出了一种实现硅太阳能电池的理论转换效率极限——29.1%的新方法，为实现太阳能发电高效转换、降低成本的目标打开了一扇大门。研究团队强调，尽管该研究打破了迄今世界硅太阳能电池的光转换效率纪录，但将单个电池组装成商业上可行的太阳能电池板，目前还需要进一步研究。（科技日报）

航空生物燃料或减少污染物排放

近日，《自然》发表的一项研究显示，在巡航情况下，与使用常规燃料相比，混合使用常规燃料和生物燃料可以使飞机发动机的颗粒污染物排放量减少50%～70%。该发现带来了飞行中的飞机使用生物燃料所产生的环境影响的重要数据，这是此前没有报道过的，这或有助于评估将航空生物燃料用作一种缓解气候变化的可行策略的潜力。

飞机发动机排放的气溶胶促进云的形成（表现为航迹云），通过与太阳辐射发生相互作用，以及改变大气层中的含水量，航迹云能够对气候产生影响。过去已经有研究评估可持续生物航空煤油在减少污染物排放方面的潜力，但是过去的测试都是在地面进行的，而地面发动机的运行条件与飞行中的情况非常不一样。弗吉尼亚州美国宇航局兰利研究中心的Richard Moore及同事报告了对试验飞机污染物排放量的空中测量结果，该试验飞机的4个发动机或加了常规Jet A航空煤油，或混合加了Jet A航空煤油与生物燃料（来自亚麻籽油）。研究人员在研究机上进行观测。研究机在试验飞机后面飞行，两者距离约为30m至150m，飞行高度为9 140～10 970m。

研究人员称，混合生物燃料产生的气溶胶排放量显著低于常规燃料，不过在高推力情况下的降幅不如在中低推力情况下明显。该实验也提供了排放出的气溶胶粒子的种类信息，可帮助建模研究评估使用航空生物燃料是否是一种能够促进缓解气候变化的可行策略。（中国科学报）

科学家借助日光从生物质中提取清洁燃料

英国剑桥大学近日发布的一项研究显示，该校一个团队开发了一种新方法，利用日光从生物质中提取氢气，如技术成熟，未来有望以更低廉的成本大量生产这种清洁燃料。一切有生命并且可生长的有机物质通称为生物质。生物质能也是近年来许多国家尝试发展的新能源，但转化过程中较高的成本和能耗，给这类能源的推广带来了不小的障碍。

剑桥大学团队开发的新方法主要基于一种光催化的氢转化过程。研究人员将生物质浸泡在碱水中，并加入具有催化作用的纳米颗粒，然后再将溶液放置在实验室的灯光下，以便模拟日光照射。结果显示，纳米颗粒本身能高效吸收光能，利用它激活一系列复杂的化学反应，促使生物质最终形成氢气以及其他有机化学物质，将这些新产生的氢气收集后就能用作燃料。团队在实验过程中使用了不同的生物质材料，如木头、树叶等，都获得了不错的转化效果，而且利用这种新方法无需提前對生物质进行预处理。报告作者之一、剑桥大学学者戴维 维克利说，生物质中储存了很多化学能量，这些能量没经过提炼，无法直接使用，比如用作车辆燃料。但新方法能够借助光能来完成整个转化过程，只要在晴天里，就可以把有机物质放入这个系统中生产氢燃料。这项研究成果已刊登在《自然·能源》杂志上。（新华网）

科学家研制出高性能水相有机液流电池

美国犹他州立大学教授刘天骠团队日前设计开发了一项全新的水相有机液流电池。这项工作使用简单高效的合成方法得到了高性能的有机分子液流电池材料，从而使有机液流电池的实用性前景进一步明朗。这一成果近期发表在《美国化学会志》上。人们日常生活的能源90%以上来源于化石能源，比如石油、煤和天然气。然而化石能源储备有限，开采和燃烧后释放大量的二氧化碳和其他有害气体造成环境问题。如果尽可能地使用可再生能源，比如太阳能和风能，不仅能达到环保的效果，还可带来巨大的经济效益。

然而太阳能和风能的能量强度不稳定。为了把不稳定可再生能源转化为稳定的可利用能源，能源储存就显得非常重要。电化学储能是各国政府、学术界、工业界都推崇的一种有效储能方式。在各种电化学储能策略中，相对于静态电池，液流电池有几个特别的技术优点，最适于大规模（兆瓦/兆瓦时）的电化学能源储存（比如相对独立的能量和功率控制）、大电流大功率运行（响应快）、安全性能高（不易燃烧和爆炸）等。然而包括钒液流电池以及锌溴液流电池在内的传统液流电池技术也存在一些技术缺陷，比如因活性物质在电极间的穿梭效应导致的自放电以及库伦效率低；腐蚀性电解液不环保以及由此产生的安全隐患。钒液流电池的成本大概是450美元/kWh，美国能源部推荐的电化学储能的普及价格要在150美元/kWh以下，这就意味着需要开发高性能、经济适用的全新液流电池技术。为了克服传统液流电池的缺陷，一个热点研究方向就是在液流电池中使用电化学活性的有机分子代替传统无机电活性物质。电化学活性的有机分子在其他领域已有广泛应用，很多成熟的有机分子可以使用到液流电池中。有机分子制备较容易，可以大规模低成本生产，而且可塑性强，可以通过合成以及改性设计出需要的功能，比如高电位、高溶解性以及与电池隔膜的高兼容性。在这项新的研究中，刘天骠团队开发的这种水相有机液流电池以水溶性的二茂铁作为正极电解液活性材料，甲基紫精作为负极电解液活性材料，因而称之为二茂铁/甲基紫精液流电池。该工作是对先前刘天骠的甲基紫精液流电池工作的延伸。（中国科学报）

日本开发出不易短路和起火的锂电池

日本产业技术综合研究所先进镀膜技术研究中心近日对外宣布，其研究人员在材料中采用氧化物单结晶，开发出了电池内部不易产生短路的“全固态锂二次电池”。以往的产品每1cm2通过0.6mm—0.8mA的电流就会出现短路，新产品则在每1cm2通过10mA的电流也不会产生短路，未来有望用作医疗机械电池等。研究小组将氧化物固体电解质材料“石榴石型氧化物”合成为具有过去10倍左右的锂离子导电率的单结晶，阻止了引起短路现象“树枝状结晶”的发生，并将微粒子和气体混合喷射到基板，接合电极与电解质。（科技部）

中国科学家催化产氢研究取得重大突破

氢是一种能量密度很高的清洁可再生能源，但其存储和输运一直以来都是阻碍氢能大规模应用的瓶颈。由北京大学化学与分子工程学院主导的科学团队，采用铂-碳化钼双功能催化剂实现对水和甲醇的高效活化，在低温下获得了极高的产氢效率。据称，此催化体系有望作为下一代高效储放氢的新体系得到应用。

氢燃料电池是目前最具潜力的新一代能量提供系统之一，它将化学能高效转化为电能，被广泛用于航空航天、汽车等多领域。由于氢气化学性质活泼，氢气的储存就成为氢燃料电池应用的关键。然而，目前氢气的储运技术仍存在安全性差、价格昂贵、存储容量有限等问题。针对这些不足，一种可能的解决方案是将氢气存储于液体甲醇中，通过水和甲醇的反应放出氢气供燃料电池使用，在释放出甲醇中存储的氢气的同时也活化等摩尔的水而释放出额外的氢气。为此，北京大学化学与分子工程学院马丁课题组联合来自中国科学院大学、中科院山西煤炭化学研究所、大连理工大学等多位研究人员，针对甲醇和水的液相制氢反应的特点，采用铂-碳化钼双功能催化剂实现了对水和甲醇的高效活化。

研究团队发现，将碳化钼负载的金属铂催化剂应用于甲醇和水液相反应，随着温度升高，催化剂表现出超高的产氢活性，较传统催化剂提升了近两个数量级。仅以产氢活性估计，该催化剂已基本达到商用车载燃料电池组的需求，仅需6g铂即可使产氢速率达到1kg/h氢气。研究人员估测，以目前甲醇市场价格每吨2 600元/t计算，采用此路径储放氢气，氢燃料电池汽车每百公里燃料价格仅需约14元，而加60L至80L甲醇可供家用小轿车行驶600kg～1 000kg。据悉，该研究成果目前已申请专利，并于近日发表于《自然》杂志上。该研究工作构建了化学高效储放氢的新体系，为以甲醇为储氢介质实现氢能的储存和输运提供了新的思路。德国莱布尼茨催化所所长、科学家马蒂亚斯 贝勒评价，此项研究是在氢气的存储和输送领域的一个“重大突破”，此类催化剂还有望在其他水相重整制氢过程，如生活废水、乙醇等原料的催化产氢中发挥优势作用。（新华网）

我国首个大型页岩气田累计供气突破100亿m3

3月21日，中国石化集团公司宣布，我国首个大型页岩气田——涪陵页岩气田累计供气突破100亿m3。这标志着我国页岩气已加速迈进大规模商业化发展阶段义。目前，涪陵页岩气田日销售页岩气达1 600万m3，相当于3 200万户居民每日用气需求。2014年3月，中国石化率先取得页岩气勘探开发重大突破，涪陵页岩气田提前进入商业开发；2014年、2015年，经国土资源部分别评审认定，涪陵页岩气田累计探明储量达3 806亿m3，成为全球除北美之外最大的页岩气田；2015年底，涪陵页岩气田顺利完成一期50亿方年产能建设目标，至目前已建成页岩气年产能70亿m3，力争2017年建成100亿m3年产能的大气田，相当于建成一个千万吨级的大油田。涪陵页岩气实现高产高效、智慧开发。焦页1HF井稳产1 302天，焦页6-2HF井累计产气2.37亿m3，分别创造了国内页岩气开发单井生产时间最长、累计产量最高的纪录；近日新投产的三口页岩气井单井产量再创新高——测试日产气量分别达到31.4万m3、34.3万m3、40.0万m3，整体呈现高压高产特征。此前，焦页184-2HF井测试日产气量45.79万m3，创二期产建开发以来最高纪录，进一步展示了良好开发前景，快速推进百亿m3页岩气田建设步伐；智慧开发方面，涪陵页岩气田加快数字气田建设，25个集气站达到无人值守条件，已建好的246口井均可实现井口超压自动关断，有效提高生产效率。（中国政府网）

国机汽车80亿元新能源汽车项目正式落户赣州

从赣州市工业和信息化委员会获悉，3月27日国机汽车股份有限公司（简称“国机汽车”）赣州新能源汽车项目签约仪式在赣州举行，至此，国机汽车总投资约80亿元的新能源汽车项目正式落户赣州。

国机汽车是中国机械工业集团有限公司旗下的一家大型汽车综合服务企业，主要业务领域涉及汽车批发及贸易服务业务、汽车零售服务业务、汽车后市场等其他服务业务。此前，国机汽车在本月3月7日发布公告称，拟出资32 000万元人民币，联合国机资本控股有限公司（简称“国机资本”）、中国机械国际合作有限公司（简称“中机国际”）、中国电器科学研究院有限公司（简称“中国电器院”）以及其他社会资本，投资设立新能源汽车公司（筹），公告显示新能源汽车公司的注冊资本为8亿元人民币，国机汽车持股比例为40%。由此看来这家“传统”的企业也将投身轰轰烈烈的造车新势力。

此次与赣州市签约，国机汽车赣州新能源汽车项目将通过中外研发资源的协同创新掌控电池、电机、电控三电核心技术，构建全生态链的营销模式。据此前公告了解，该项目生产经营范围包括纯电动新能源汽车及汽车关键零部件的技术研发、制造、加工、销售和咨询服务；新能源汽车电动模块研发、装配和软件开发；销售新能源汽车、充电设施、汽车与新能源汽车远程监控设备；经济贸易咨询；汽车装饰；货物进出口；技术进出口；代理进出口。

据了解，国机汽车在赣州投资建设的新能源汽车项目，总投资约80亿元，其中一期投资约40亿元，将建设汽车生产车间及汽车生产基地，以满足新能源汽车产品的生产需求，该公司的设立目前还处于筹建阶段，预计形成10万辆新能源车产能，估计最快2018年首台新能源汽车下线。

“生物剩余”酿成“绿色煤炭”

黄褐色的颗粒，看上去像饲料，抓起来轻手又清净，“喂”进智能化燃烧装备里，源源披发出设定热量，无烟幽默无扬尘。腐烂前夜开初采摘的嫩茶叶，正在装备“肚子”里没呆多暂便完成“达成”，桂平市临盆的富硒茶，自从采取了专为达成及炒茶研发的生物质燃料烘烤装备，从栽种到加工加倍“齐程绿色”了。

相同的装备还用于烘干淮山等中草药，用于烘烤烟叶，烘干谷物、花生、罗汉果等，正正在区内和邻省、邻国急迅推行应用。

那些“绿色”装备大受快乐喜爱，正在于它们所“吃”的黄褐色颗粒，正本是“生物剩余”——销毁的木屑、锯终、秸秆、谷壳等农林“3剩物”，经热压成型酿成了“绿色煤炭”，其熄灭热值、市场价格均与产业煤炭没有相凹凸，却没有净化空气、水质和泥土，做为煤炭替换产品，获得国度政策鼎力支持。

我区生物质燃料领军企业广西中得能源科技公司董事长王宇表示，木屑、秸秆等农林废弃物，因聚集、运输不方便平时被当场焚烧，造成污染。新出现的生物质成型燃料，将那些传统的“生物剩余”破碎摧毁、除尘后，经过高温高压制成粒状或块状燃料，便于运输、储存和应用，做为煤、石油、自然气等石化能源的替换燃料，广泛应用于产业锅炉、窑炉和农产品烘烤。

中得公司连系中国科教院老专家中心、北京林业大教、中国炉具协会等机构携手研发，关系妙技取得25个国度专利，生物质颗粒成型机将木屑、秸秆等直接加工成颗粒燃料，以那些颗粒燃料做热源的种种农产品公用烘干机又应运而生。

比来几年，跟着雾霾等空气天气越来越频发，应用煤炭遭到越来越严厉的限制，被称为“绿色煤炭”的生物质燃料“用武之地”越来越广阔。（广西日报）