学科: 能源动力

一项新的广泛分析研究了美国数据中心的环境足迹，以了解未来几年建设持续推进时该国可能面临的问题，以及应在何处建设以避免最有害的环境影响，指出选址对碳和水足迹影响大，得州、蒙大拿等为AI服务器安装的理想候选地。

标签: 人工智能数据中心选址 净零承诺 数据中心水资源消耗 数据中心环境足迹 数据中心碳排放

钙钛矿/硅叠层太阳能电池是下一代光伏技术的有力候选。本研究通过双缓冲层策略，使柔性电池实现33.4%（小面积）和29.8%（晶圆级）的高功率转换效率，且弯曲和热循环后仍保持97%以上效率，提升了耐用性。

标签: 功率转换效率 双缓冲层 柔性太阳能电池 耐久性 钙钛矿/硅叠层太阳能电池

MXenes是一类能将空气中成分转化为氨（用于肥料和燃料）的低维化合物，其成分可调以精准控制性能。研究团队通过计算模拟和拉曼光谱揭示其晶格氮反应性等催化机制，旨在实现原子级控制，推动绿色化学与可再生能源发展。

标签: MXenes 晶格氮反应性 氨合成 电催化

海上风电场通过减少风应力可导致海面升温（0.3-0.4°C）和混合层变浅，这种升温影响近地表气象，但对长期能源影响极小，因此风能模型可能无需考虑海洋耦合。

标签: 风应力

多硫化物氧化还原液流电池是长时储能的潜力技术，但受多硫化物穿透和昂贵氟膜依赖限制。本研究开发的非氟磺化聚醚砜膜具有分散离子传输通道，离子选择性提高20倍，成本大幅降低，实现1600次稳定循环，推动商业化应用。

标签: 分散离子传输网络 多硫化物氧化还原液流电池 离子选择性 长时储能 非氟膜

有机半导体因激子结合能大（约0.5电子伏特），电荷产生效率低，尤其窄带隙近红外吸收材料。本研究开发双缆聚合物纳米颗粒（as-DCPIC），实现单组分有机光催化剂同时吸收近红外光子并产生长寿命自由电荷。其析氢性能达11.88 mmol/小时/克，远超纯PBDB-T或TPDIC纳米颗粒。瞬态吸收光谱显示内部有效电子-空穴分离，自由载流子寿命109纳秒，为高效单组分有机光催化剂提供有力平台。

标签: 双缆聚合物 有机光催化剂 析氢 近红外吸收 长寿命自由载流子

科学家发现一种化学添加剂，可大幅减少煤制液体燃料等合成燃料生产中的碳排放。该添加剂通过费托合成工艺，将合成气中约三分之一转化为二氧化碳的碳比例降至1%以下，且已开始商业化应用，兼具经济与环境效益。

窄带隙钙钛矿子电池界面处的非辐射复合损耗限制了全钙钛矿叠层太阳能电池效率。研究团队开发偶极钝化策略，减少界面陷阱并优化能级排列，使铅锡钙钛矿电池效率达24.9%，叠层电池效率达30.6%（认证稳定值30.1%）。

标签: 偶极钝化 全钙钛矿叠层太阳能电池 功率转换效率 界面工程 铅锡钙钛矿

由于土地和监管限制，海上风能和太阳能光伏在全球低碳转型中作用关键。研究显示，仅用1%适宜海域，两者年发电量可达约6049和14173太瓦时，满足2050年全球近30%电力需求，减少超90亿吨二氧化碳排放。

标签: 低碳转型 海上太阳能光伏 海上风能

2024年核聚变技术将从基础研究迈向商业应用，首批商用核聚变演示装置将开工建设，有望实现能量增益，为解决全球能源需求提供清洁可持续的未来。

标签: 商业应用 核聚变技术 清洁能源 演示装置 能量增益