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王中林院士:以高熵能源赋能新质生产力发展

信息来源:光明网 发布时间:2024-05-28 浏览量:263

编者按:面对新时代的挑战与机遇,聚焦科技创新的新质生产力不仅顺应了高质量发展的要求,更引领着我们不断把握未来发展方向与发展动能的脉搏。本期节目邀请到中国科学院外籍院士、中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林,共同探讨什么是高熵能源,它如何赋能新质生产力的发展。

能源是人类社会赖以生存的命脉,也是全球技术变革的决定性因素。随着全球碳中和进程加速,清洁能源产业竞争加剧,我国必须加快发展新质生产力,推动能源领域革命性变革。

中国科学院外籍院士、中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林日前在2024全球科技创新高端智库论坛上接受记者采访时表示,“从纳米摩擦发电升级为‘高熵能源’,范围更加广泛,如果能把它大范围变成电力,那就可以实现能源的可持续,它是完全一个典型的新质生产力的代表。

是热力学中表征物质状态的参量之一,其应用于能源研究,可把能源分为“高熵能源”和“低熵能源”。我们目前常见的能源形式,比如石油、煤气、水电、太阳能、核能等,都是高密度、高质量的聚集性能源,称之为“低熵能源”。

相对于低熵能源,洒落在我们环境中,分布广、量级大,但都是很难再利用的碎片化、低频化的能源,例如微风能、震动能、水波能等,则可称之为“高熵能源”。

“为了描述这些碎片化、分布广、密度低的能源,我们提出了高熵能源的概念,希望将它们重新收集利用。”王中林解释,高熵能源是由能量守恒定律产生的必然结果,低熵能源往往经过燃烧、发电、输运和使用等环节,最后变为低品质的高熵能并耗散在自然界和环境当中,而这正是人类活动导致全球气候变暖的主要因素。作为纳米研究领域的顶尖科学家,王中林一直走在科学的最前沿。2006年,他首次提出纳米发电机的概念。

6年后,王中林和团队成功研发出世界首台摩擦纳米发电机,它可以将环境中的低频次、低振幅的机械能量转换为电能。如今,摩擦纳米发电机已经在微纳医疗健康与环保、自驱动传感、蓝色能源等多个领域得到发展。

“现在已进入人工智能时代,这是一个崭新的舞台,对能源的需求将更大。”王中林表示,万物互联必须要有传感装置,而传感装置必须有能源驱动。基于纳米发电机的高熵能源可以很好实现能源的供给。未来,在能源互联网、智能电网、物联网、互联网、生物医学、无线通信和无线传感等领域,摩擦纳米发电机都将有更广泛应用。