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仿生自发电—储能混凝土
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修复地球“创伤”有新招(一周科技观察)
人民日报· 2025-05-19 06:02
储能混凝土技术 - 东南大学科研团队全球首创仿生自发电—储能混凝土,制成的储能墙板可存储居民住宅约一天的用电量 [1] - 该技术与光伏配套使用可提升光伏利用率30%以上,降低用电成本超过50% [1] 高盐废水处理技术 - 我国科研团队成功构建新型工程菌株,可同时降解高盐废水中的5种有机污染物 [1] - 该菌株通过实际工业废水样本验证,对复合污染物具有高效降解能力 [1] 塑料污染治理技术 - 全球每年产生超过3亿吨塑料垃圾,仅9%被回收,其余通过焚烧、填埋或进入自然环境 [2] - 中国科学院金属研究所研制出可漂浮二氧化钛材料,光照下分解废弃塑料效率比传统材料提高数十倍至上百倍,且成本大幅降低 [2] 光驱动酶技术 - 英国曼彻斯特大学团队研制出光驱动酶,在可见光下即可工作,为药物和化学品生产提供更环保高效的解决方案 [2] 元素转化技术 - 欧洲核子研究中心通过大型强子对撞机实验,成功实现铅离子束对撞转化为金 [3] - 该技术为核废料安全处理提供新思路,未来或可将长寿命放射性核素降级为稳定元素 [3]
既能发电又能储电的水泥问世
科技日报· 2025-05-12 07:28
技术突破 - 东南大学团队研发出全球首创的仿生自发电—储能混凝土技术,以水泥为载体开辟全新能源路径[1] - 团队开发出N型热电水泥和P型热电水泥两种自发电水泥基超材料,N型热电水泥塞贝克系数达-40.5毫伏/开,是传统水泥基热电材料最高值的10倍[1] - P型热电水泥功率因数PF值是传统水泥基热电材料最高值的51倍,ZT值为传统水泥基热电材料最高值的42倍[1] - 自发电水泥基超材料只要存在温差就能持续发电,抗压强度提升60%、韧性增强近10倍[1] 性能优势 - 自储电水泥基超级电容器将离子导电率提升6个数量级,2万次充放电循环后仍能保持初始比电容的95%[2] - 采用双向冷冻冰模板法复刻植物维管微观形态,实现水泥基材料高强、高韧、高离子导电率的统一[2] - 技术使水泥兼具建筑材料与能源载体的双重属性,可与建筑同寿命[2] 行业影响 - 该技术直击建筑行业高能耗痛点,目前我国建筑全过程能耗占全国能源消费总量的45%,碳排放量占全国排放总量超50%[1] - 技术填补了清洁能源受天气制约的供应缺口,解决了光伏发电受天气制约且储能成本高昂的问题[1] - 水泥混凝土材料正改写传统建材"结构承载—能源消耗"的单一属性,为"双碳"目标提供关键技术支撑[2] 创新来源 - 技术灵感源于对植物根茎的观察,模仿植物维管组织的层状木质结构[2] - 团队运用仿生学原理,通过界面选择性调控离子通过,实现材料性能突破[2]
全球首创“水泥充电宝”亮相
新华日报· 2025-05-10 06:54
技术突破 - 东南大学团队研发出全球首创仿生自发电-储能混凝土 将水泥从能源消耗者转变为能源综合体 实现自发电与自储能双重突破 [1] - 技术灵感源于植物根茎 通过仿照植物维管组织结构 在水泥内部构建离子传输通道 将离子导电率提升6个数量级 同时保持水泥高强度 [1] - 新型混凝土外壳不带电 安全性高 经历2万次充放电循环后 仍能保持初始比电容的95% 寿命与建筑同步 [1] 产品性能 - 边长10厘米的正方体自储电水泥基超级电容器充满电后 可支持便携手持风扇运转一天 [1] - 4块魔方大小的自发电水泥块串联后 可轻松点亮灯泡 [1] 应用前景 - 产品在建筑和低空经济领域具有广阔应用前景 可用于建造可发电可储电的零碳服务区 [1] - 新能源汽车停在用该材料建造的道面上即可充电 团队已与浙江省交通集团技术研究总院合作 可充电道面预计2024年底或2025年初上线 [1] 行业影响 - 技术直击建筑行业高能耗痛点 有望重塑未来建筑与能源格局 [1] - 将传统高耗能水泥混凝土转变为生态伙伴 是行业巨大变革 为双碳目标提供关键技术支撑 [2]