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电网储能入选麻省理工科技评论10大全球性技术挑战

北极星储能网  来源:麻省理工科技评论APP    2019/3/26 15:56:40  我要投稿  

北极星储能网讯:近日,麻省理工科技评论发布“十大可被技术攻克的全球性挑战”,其中包含电网级储能,原文表示“它们都很难攻克,却都至关重要。”

本文来源:麻省理工科技评论APP 微信公众号 ID:MIT-TR-China

【电网级储能】

像风能和太阳能这样的可再生能源正变得越来越便宜,应用也越来越广泛,但没有阳光或是风的时候,就发不了电。这一问题不仅限制了这些能源的供电量,还限制了我们摆脱煤炭和天然气等稳定能源的速度。

如果要建造能支撑整个电网的可再生能源电池,成本将是个天文数字。许多科学家和初创企业都在努力开发更便宜,存储时间更久的电网储能方式,包括液流电池或熔盐罐。不管怎样,我们现在都急需成本更低、效率更高的储存大量电力的方式。

【碳封存】

想要阻止全球气温急剧上升,单靠减少温室气体排放是不够的,还需要从大气中去除大量的二氧化碳。但这一过程不仅成本高昂,而且会带来更棘手的问题——如何处理这些二氧化碳。

越来越多的初创企业都在探索将回收的二氧化碳用到产品中的方法,包括合成燃料、聚合物、碳纤维和混凝土。这些方法都有前景,但我们真正需要的是一种经济的手段,来永久储存从大气中抽出来的数十亿吨二氧化碳。

【通用流感疫苗】

大流行流感虽然罕见,但却是致命的。1918 年,至少有 5000 万人死于流感爆发。再近点说,1957-1958 年的流感和1968年的流感造成了大约 100 万人死亡,2009 年 H1N1 的复发更是让大约 50 万人失去生命。

近年来,流感致死人数有所降低,部分原因是病毒菌株毒性较为温和。但难保下一次我们还会这么幸运,一旦复制极快的强力毒株出现,任何定制的疫苗可能都无法有效对抗它。

发明一种通用的流感疫苗不仅能抵御相对无害的变种病毒,还能防止百年一遇的灾难性疫情爆发,灾难性疫情一直是公共卫生领域面临的重要挑战。

【痴呆症治疗】

在全美国 65 岁以上的老人中,有超过十分之一都患有阿尔茨海默症(俗称“老年痴呆”);在85岁以上的老人中,阿尔茨海默症的比例甚至高达三分之一。随着人们寿命的延长,在美国及世界各地,阿尔茨海默症患者人数都可能会飙升。

目前我们对阿尔茨海默症的了解并不多:只有在患者死亡之后才能确切诊断。即便如此,医生们仍在探讨阿尔茨海默症和其他类痴呆症的区别。

现在,神经科学和遗传学的进步给我们带来了新的希望:通过掌握神经科学和遗传学知识,我们可能能让患者的阿茨海默症症状减轻或消失。

【海洋垃圾清理】

数十亿粒径很小的塑料颗粒,也就是所谓的“微塑料”,正漂浮在世界各地的海洋中。这些废物大部分来自随时间而分解的塑料袋或吸管,对鸟类、鱼类和人类都有一定毒性。研究人员担心,这种物质将对人类健康和环境产生深远影响,处理人类好几十年来留下的数亿吨塑料可能需要数百年时间。

由于污染物分布分散,很难清理干净,虽然处理大规模海洋垃圾带的方法已出现,但人类对于海岸、海洋和水道垃圾依然束手无策。

【节能型海水淡化】

地球上的盐水资源大约是淡水的 50 倍。随着世界人口增长,干旱加剧,人们对淡水的需求将会更加迫切。以色列建造了世界上最大的反渗透海水淡化设施,现在大部分家庭用水都来自海洋,但这种方法能耗太大,并不适合在世界范围内推行。

不过,新型微孔滤膜可能会在淡水的获得上起点作用;电化学技术也会促进微咸水在灌溉中的应用。通过技术手段应对气候变化研究到现在,从海水中获得出饮用水才是头等大事。

【安全的无人驾驶汽车】

无人驾驶汽车已经进行了数百万英里的公共道路测试。无人车送快递和无人驾驶出租车也正在凤凰城郊区等地试运行。但总体而言,无人驾驶汽车还没做好真正上路的准备。因为它们难以应对复杂的路况和极端天气。

等安全性有保障了,无人车才可能彻底改变交通系统。到那时,城市里可能不会再堵车,停车场会让位给新的房地产开发项目。最重要的是,目前全世界每年都会有大约 125 万人死于交通事故,而无人车的普及会让这个数字大幅度降低。

【人工智能实体化】

去年秋天,波士顿动力公司的 Atlas 机器人在互联网上一夜走红。在视频中,机器人像突击队员一样跃上了台阶。就在两年前,AlphaGo 打败了世界上最优秀的围棋棋手。不过,Atlas 不会下围棋(它头脑简单,四肢发达),AlphaGo 不会跑(它头脑发达,但四肢简单)。

但是,如果我们将 AlphaGo 的智慧和 Atlas 的身体结合在一起,会发生什么呢?

许多研究人员表示,通过学习人和动物那样与物理世界的互动过程,真正的通用人工智能就能够将内部计算过程与外界真实环境中的事物联系起来。

【地震预测】

2010 年,海地地震致使 10 多万人丧生,2004 年,史上最强地震之一引发的印度洋海啸,造成印度尼西亚、斯里兰卡、印度和其他地方共 25 万人死亡。现在,我们已经可以提前数天甚至数周预测飓风,但对地震还是束手无策。

要是能在地震到来前的中期阶段得到消息,我们就能找到能长期使用的地震应对方法。哪怕能提前几个小时得到警报,给撤离留出时间,也会有数百万人能免于丧生。

【大脑解码】

对神经科学家来说,我们的大脑仍然是个谜。我们思考、记忆的一切,以及我们所有的动作,都必须以某种方式编码在大脑数十亿的神经元里。但编码究竟是什么呢?

在了解大脑储存和交流思想的方式方面,我们还有很多未知与困惑。破解这些编码可能会让我们在治疗精神分裂症和自闭症等精神疾病上有所突破,促进人脑与电脑,甚至人脑与人脑直接沟通。这对因脑部受损或退行性疾病而瘫痪的人来说,堪称能改变人生的技术进步。


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