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科技改变生活: 近期高端环保新技术大盘点
科技改变生活: 近期高端环保新技术大盘点
2017/2/2 14:57:06 | 浏览:2554 | 评论:0

随着环境问题日益严峻,人们对环保也愈加重视,涌现了诸多高端环保新技术,这些新技术都有哪些?下面将一一为你盘点。

光催化技术突破应用瓶颈,空气污染治理有了新选择

随着进入冬季,多地PM2.5指数频频爆表,空气质量问题也再度成为舆论关注的焦点。大环境空气质量在短时间内难以改变,因此,不少市民希望能够改善室内、车内等小环境的空气质量。

而在空气污染治理的各项技术中,光催化技术,无疑是安全系数最高的技术之一。所谓的光催化技术,就是在阳光照射的条件下,可以将有机物安全地转变为二氧化碳和水等无机物。整个过程不需要其他化学辅助剂,反应条件温和,没有二次污染。

光催化技术早在1972年就被日本学术界提出,是人类所发现的唯一光合作用逆反应,能将几乎所有的有机物矿化/分解直至二氧化碳,预示着这项技术能被广泛地应用在抗菌杀菌、空气净化、水净化等领域。不过50多年来,该技术的应用却一直遭遇瓶颈。一是,纳米粒子本身尺寸非常小,从某种程度上讲,它也是PM2.5的成分之一,如果载体不合适,导致其挥发到空气中,大量摄入还是会对人体造成伤害;二是,光催化材料不仅能够分解有机物,还会腐蚀有机载体。因此,光催化技术应用所面临的的最大问题在于科学家始终找不到一个合适的“载体”来放置光催化剂。

不过,现在这一应用瓶颈有了突破性研究。来自杭州同净环境科技有限公司的光催化纳米材料研究室经过多次实验后,公布了其实验成果。研究室发现纤维等有机柔性载体是最佳解决方案。同时,针对光催化剂腐蚀性问题,该实验室通过自主研发的“笼中鸟”核壳结构,即在每一个纳米材料外面“包另一层纳米级的壳”,这个透明且有很多小孔的“壳”,不会妨碍污染物进来,也不会影响污染物被分解为二氧化碳和水后挥发出去,同时在壳与核之间保留几纳米的空间为降解提供反应场所,最终,解决了光催化技术的应用瓶颈,为空气污染治理带来了新的选择。 

科技改变生活: 近期高端环保新技术大盘点

图:同净科技研发的光催化技术网毯

可再生石油替代物新技术研究取得进展

随着资源枯竭,油价上涨以及环境污染日益严峻等问题的出现,可再生石油替代物的研究也成为了各国的重点研究项目之一。

在2016年,可再生石油替代物新技术研究取得进展。瑞士国家重点科研计划项目“木材资源化综合利用”的研究人员成功开发出两种将木材主要成分纤维素和木质素转化为化工原料的新技术,有望为寻找石油替代物开辟新的途径。

其中,瑞士洛桑联邦理工大学的科研团队成功开发出的新催化工艺,能将木材中的纤维素转化为羟甲基糠醛,这是一种生产合成材料、肥料和生物燃料的重要原料。同时,该项技术也可用于从其它植物中获取纤维素,工业应用前景很广。

另一项新技术是瑞士西北高等技术大学科研团队的研究成果,他们利用菌类分解腐烂木材获得的转化酶,成功将木质素转化为芳香族化合物如香兰素,为制备溶剂、杀虫剂、药物和合成材料提供基础性原料。

新能源设备再加码,没有叶片的风力发电

说到风力发电,大家一定不陌生。但是,西班牙一家名为VortexBladeless的公司提出一种涡轮机新理念Vortex,取代了传统的转动螺旋桨的方式,也就是说Vortex是一种没有叶片的风力发电机。 

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图:没有叶片的风力发动机

这款风力发动机的主要原理要涉及到“涡量”这个词,简单来说就是空气因流动而产生了旋转。Vortex就是将“涡量”这种让物体振动的能量,变为可生产利用的东西。Vortex的形状看起来像直冲云霄的烟囱,其实它的形状是经过缜密计算产生,以确保其周围能形成涡流。

这个设计里面没有齿轮、螺栓或是其他机械的运动部件,从而制作、维护成本大大降低。通过测试发现,迷你版Vortex最终捕获的风能虽然传统螺旋式的少30%,但在一根螺旋杆涡轮机占的空间里,Vortex的柱子能立两根。因此,总得来看,Vortex运行费用比传统螺旋式少51%,制造费用少53%,维护费用少80%。还不用担心噪音污染,也不会有鸟类被卷进螺旋杆里等问题的出现,无疑更加环保高效。

马路尿不湿,为海绵城市带来新选择

最近连续几年,一到6、7月,全国都纷纷开启看海模式,好像我们的海绵城市建设也只是谈谈而已。

不过,来自英国建筑材料公司Tarmac的一项技术可能会让海绵城市建设有了更多新的选择。他们发明的沥青叫TopmixPermeable,铺设在停车场或者车道之类的地方,其排水速度为60秒排水4000升。

 

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图:马路尿不湿,解决城市内涝

不过这项技术要想广泛应用还有诸多问题有待解决,如渗水到低下很有可能对路基造成损伤,渗漏空容易被杂物堵塞,影响排水效果。

利用玄武岩封存二氧化碳,解决温室效应

冰岛的赫利舍迪(Hellisheidi)地热电站研究人员进行了一个名为“碳固化”(Carbfix)的项目研究,他们将二氧化碳溶解于水再注入玄武岩中,让其与空气发生化学反应并形成矿化,最终二氧化碳转化成了像盐一样的晶体被深埋进了地下。 

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图:用玄武岩封存二氧化碳

“这个消息相当振奋人心。”太平洋西北国家实验室研究碳封存的科学家Pete McGrail说道。他表示,碳固化的实地试验结果证实了多年来的实验室试验,这意味着二氧化碳可以非常快地矿化,而碳固化能降低二氧化碳排放进空气中从而导致气候变化的风险。

不过这项技术也有缺陷,成本和大量的水就是这项技术亟待解决的问题,也因此,该技术目前还很难达成商业规模。

有环保人士表示,近年来,随着环保产业的不断发展和公众环保意识的不断加强,环境问题的表现也日益错综复杂,由于传统的手段与措施难以满足当前环境治理的需求,促使环保新技术的大量涌现,而这些新技术的成功应用也将对整个环保行业和人们的生活产生重要影响。

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