熔盐与人类汗液：能够储存可再生能源的奇特电池。
在阿联酋的沙漠中，一个规模庞大的清洁能源项目——面积相当于12600个足球场——即将实现突破：利用太阳能整夜为相当于50万户家庭提供能源。这个海湾国家正稳步将5.2吉瓦的太阳能发电能力与19吉瓦时的电池储能相结合，打造全球最大的电池系统。 与此同时，在约7500英里外的美国科罗拉多州国家可再生能源实验室，研究人员和工程师正在开发有史以来最小的电池。与用于储存可再生能源的电网级锂离子电池相比，这些电池非常微小。它们旨在为电子标签供电，用于追踪约3英寸（7.5厘米）长的幼年鲑鱼和鳗鱼。 随着传统锂离子电池在尺寸和规模上达到极限，其他类型的电池可能在利用低碳能源方面发挥同样关键的作用——无需依赖锂、钴和镍等关键矿物，这些矿物的开采已引发对环境破坏和弱势群体伤害的担忧。 与充放电循环次数有限的锂离子电池不同，许多替代电池技术可以无限期使用，并在20年使用寿命结束后回收利用。开发者们已开始利用各种材料，在可再生能源可用时储存电力，并将其用于从可穿戴技术到供暖网络、工厂甚至导弹等一切设备。 以下是一些备受瞩目的创新储能技术。 **液态空气** 去年年底，在大曼彻斯特地区特拉福德一座前煤电厂旧址上，前大曼彻斯特市长标志着期待已久的储能项目开工，该项目可能引发该地区的“再工业化”。安迪·伯纳姆表示，特拉福德绿色集群的开发——包括卡林顿“液态空气”低温电池——可能使“这十年成为大曼彻斯特自维多利亚时代以来最激动人心的时期”。 简单来说，由英国初创公司Highview Power开发的卡林顿项目，旨在可再生能源丰富时捕获能量，并将其以液态空气形式储存。理论上，“低温电池”可以储存能量数小时、数天甚至数周。科学原理更为复杂：卡林顿利用多余的可再生能源将空气冷却至-196°C，使其变成液体，体积缩小至原来的1/700。它保持这种状态，直到可再生能源稀缺、市场价格上涨。然后，液态空气被允许变回气体，通过涡轮机迅速膨胀发电，且没有燃气发电厂典型的排放。 该项目曾多次延迟，但一旦开始运营——预计今年年底——它将提供300兆瓦时的储能容量，并以50兆瓦的功率供电6小时。这足以提供清洁可再生能源，为近50万户家庭供电。 **熔盐** 在曼彻斯特以零下温度储存能量的同时，内华达沙漠则采用相反的方法。在那里，10000面镜子为新月沙丘项目发电，该项目在过去10年里利用太阳能将钾和硝酸钠储罐加热至560°C。这种温度可在日落后维持10小时，储存的热能随后通过驱动传统旋转涡轮机转化为电能。熔盐储能是将清洁电力以热能形式储存的有效方式。这些熔盐电池是现代大多数制导导弹和核武器的主要电源。它们作为“储备电池”工作，储存能量，直到武器发射时触发烟火装药释放的热量释放储存的能量。 在2020年代，丹麦表明熔盐储能也有助于解决重工业脱碳的挑战。这个风电领先国家今年早些时候公布了一个大规模熔盐电池项目，容量为1吉瓦时。它可以通过将盐加热至约600°C，储存清洁电力长达两周。需要时，热盐通过发电机循环，产生高温蒸汽，可直接用于工业过程。 **沙子** 正如可再生电力可以通过加热盐来储存，清洁能源也可以储存在沙子中。 在芬兰南部的小镇波尔奈宁，数千吨沙子帮助储存用于加热学校、图书馆和市政厅的能量。这将使该地区完全停止在当地供暖网络中使用石油，并将木屑的使用量减少约60%。 沙电池使用约2000吨碎皂石以热能形式储存清洁能源，提供1兆瓦的热功率和100兆瓦时的储能容量。在夏季，约13米高、15米宽的沙电池可以满足波尔奈宁近一个月的热需求。在冬季，它可以满足近一周的需求。这比该国2022年推出的早期版本大约大十倍，凸显了沙电池在减少芬兰排放方面发挥更大作用的潜力。 **汗液技术** 在日本，东京理科大学的研究人员正在探索人类汗液是否能为可穿戴技术提供可行的能源。 通过将身体视为可提供持续能量的能源，研究人员希望解决为可穿戴设备传感器供电的问题，而无需依赖使设备笨重且需要不断充电的小型电池。 为此，他们开发了一种薄型可穿戴贴片，可直接从人类汗液中发电。它使用酶生物燃料电池捕获汗液中释放的化合物——尤其是乳酸——并将其转化为电能。当汗液接触电池时，贴片中的酶会触发生化反应，释放电子。 这意味着无需任何外部电源，即可在日常活动（如步行、锻炼或办事）中发电。 常见问题解答以下是一份关于使用熔盐和人类汗液储存可再生能源的奇特电池的常见问题解答，以自然语气和清晰简单的答案编写。 初级问题 问：等等，我们真的在用人类汗液储存能量吗？ 答：是的，但并非你想的那样。研究人员正在开发一种超薄柔性电池，利用人类汗液中的盐作为化学燃料。当你出汗时，电池会产生少量电能——足以驱动微型传感器或可穿戴设备。 问：什么是熔盐电池？ 答：它是一种大型工业电池，使用加热至液态的盐。这种液态盐像海绵一样储存热量或电能。主要用于储存太阳能或风能，供日后使用。 问：为什么我们需要用汗液或熔盐制成的电池？ 答：普通电池可能昂贵、难以回收或容易起火。汗液电池非常适合可穿戴设备，因为它们安全且无需充电。熔盐电池非常适合电网，因为它们可以廉价储存大量能量，并持续使用数十年。...