麻省理工學(xué)院的研究人員稱，這種小型的反應(yīng)堆能將人們渴望已久的核聚變“圣杯”變成現(xiàn)實(shí)。插圖：THE MIT ARC TEAM
3、高級(jí)核反應(yīng)堆
盡管核能飽受環(huán)保主義者的非議，但是，在科技大牛們眼中，核能卻擁有產(chǎn)生大量能量卻排放極少溫室氣體的性質(zhì)。
有些人正在追尋這個(gè)“圣杯”：核聚變——科學(xué)家們奮力幾十年想要在大型反應(yīng)堆中將其利用的能量來源。洛克希德馬丁、通用原子等公司都在資助小規(guī)模的項(xiàng)目，他們預(yù)計(jì)將會(huì)成本更低且更加簡單。
例如，亞馬遜的老大Jeff Bezos（杰夫?貝索斯）就在資助加拿大溫哥華的General Fusion（通用核聚變）公司，運(yùn)用高科技的錘子來誘發(fā)核聚變。PayPal公司的聯(lián)合創(chuàng)始人Peter Thiel投資了華盛頓州的Helium Energy（氦能量）公司，建造卡車大小的反應(yīng)堆。微軟公司的聯(lián)合創(chuàng)始人Paul Allen則把寶押給了TriAlpha公司，這家資金充裕的公司在2015年達(dá)成了一項(xiàng)具有里程碑意義的成就：他們將一個(gè)超熱氣體球維持了5毫秒，比其他人的時(shí)間長了許多。
2015年夏季，麻省理工學(xué)院的研究人員提出建設(shè)一個(gè)甜甜圈形狀的小型模塊化反應(yīng)堆，使用新型商業(yè)化超導(dǎo)體制造出更強(qiáng)的磁場(chǎng)。麻省理工學(xué)院的Armstrong稱，“他們認(rèn)為他們可以制造一個(gè)能運(yùn)行十年的小型反應(yīng)堆”而無需運(yùn)行數(shù)十年，“如果制造出來，它將成為真正的變革。”
還有一些創(chuàng)業(yè)公司在研發(fā)更安全、更廉價(jià)、更高效的裂變反應(yīng)堆，即現(xiàn)在的核電站中所使用的那種反應(yīng)堆。有些反應(yīng)堆已經(jīng)成為便攜式、可預(yù)制的了；還有些反應(yīng)堆使用了新型燃料或者冷卻劑。麻省理工學(xué)院的Leslie Dewan和Mark Massie已經(jīng)制造出了“零廢物熔鹽反應(yīng)堆（Waste-Annihilating Molten Salt Reactor）”，可以利用核廢料運(yùn)行。
2015年9月，比爾?蓋茨資助的美國TerraPower公司與中國簽訂協(xié)議，共同研發(fā)高級(jí)反應(yīng)堆，他們使用貧化鈾的“行進(jìn)波”反應(yīng)堆所產(chǎn)生的核廢料非常少。中國計(jì)劃大舉發(fā)展核能，每年建設(shè)6到8座核反應(yīng)堆，生產(chǎn)潔凈的能源，避免城市陷入霧霾之中。
“此舉意義非凡。”TerraPower公司的首席技術(shù)官John Gilleland在一次訪談中如此說道。他稱，自己的創(chuàng)業(yè)公司和比爾?蓋茨與中國商討了好幾年才達(dá)成了協(xié)議。他預(yù)計(jì)在約10年之內(nèi)，這些反應(yīng)堆都將開始運(yùn)行，而10年對(duì)于新型核反應(yīng)堆而言，已經(jīng)算得上速度很快了。
4、波浪/潮汐能
2015年，是世界上第一個(gè)多機(jī)械、聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的波浪能源計(jì)劃實(shí)施的一年。該項(xiàng)目位于澳大利亞沿海，由Carnegie Wave Energy（卡內(nèi)基波浪能）公司建造。該項(xiàng)技術(shù)歷經(jīng)十年研發(fā)，十分獨(dú)特，因?yàn)樵O(shè)備位于水下，可以免受大風(fēng)暴的破壞。海面的浮標(biāo)系在海床的泵上，隨著波浪運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，足以產(chǎn)生夠2000個(gè)家庭使用的電力。
就在剛剛過去的12月份，澳大利亞沿海又竣工了一個(gè)波浪能項(xiàng)目。BioPower Systems公司耗資2100萬美元建成的這個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目。項(xiàng)目擁有一個(gè)26米的震蕩結(jié)構(gòu)，能在海底來回?cái)[動(dòng)，將波浪能轉(zhuǎn)化成電能，并通過水下電纜輸入電網(wǎng)。
美國能源部稱，海洋和水電行業(yè)仍然處于發(fā)展初期，但產(chǎn)生的電能可以滿足美國半數(shù)家庭的用電需求。2008年至2014年間，美國能源部耗資1.33億美元，開發(fā)了97個(gè)項(xiàng)目。2015年8月，該部門遴選了20個(gè)團(tuán)隊(duì)，讓他們角逐200萬美元的波浪能大獎(jiǎng)。能源部將對(duì)他們研發(fā)的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，挑選出能滿足能源部將捕獲的能量加倍的設(shè)備。
5、高效的太陽能
據(jù)勞倫斯?伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的報(bào)告稱，從2009年至今，光伏發(fā)電板的價(jià)格已經(jīng)降低了70%，因此，太陽能行業(yè)也正在騰飛。光伏發(fā)電的成本之所以降低，是因?yàn)榭茖W(xué)家們找到了讓光伏材料更小、透明并可以到處黏貼的新方法，更重要的是，還能讓發(fā)電效率更高。
日本松下和SolarCity公司是美國兩家最大的家用太陽能供應(yīng)商。2015年，他們發(fā)布了新型的屋頂太陽能板，宣稱是全世界最高效的材料。
不僅如此，太陽能發(fā)電板還將繼續(xù)改進(jìn)。2015年3月，麻省理工學(xué)院和斯坦福大學(xué)的研究人員稱，他們研發(fā)出了一種新型的“串聯(lián)”太陽能電池，能提高效率并降低成本。他們將兩層光伏材料連接起來：一層是硅（當(dāng)今大多數(shù)太陽能板的基礎(chǔ)），另外一層是鈣鈦礦物質(zhì)，能吸收高能的光粒子。
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