太阳能的未来,可能不是用在发电上

太阳能、风能等可在生能源的应用越来越广泛,不久前英国可再生能源发电还首次超过了化石燃料发电量,尽管如此,可在能源在很多领域还无法取代石油的传统能源。

以太阳能为例,目前商用的太阳能系统加热的最高温度约为 565℃,这足以用于发电,但像水泥和钢铁等工业生产,这样的温度远远不够,还是得依赖化石燃料。

不过最近一家清洁能源初创公司 Heliogen 推出了一项新技术,首次让太阳能系统产生超过 1000℃的温度,能够满足水泥和钢铁等工业生产需求,而这家公司的投资者之一正是微软创始人比尔·盖茨。

据 CNN 报道, Heliogen 通过 AI 算法来调整大量太阳能面板的位置,让不同镜面将太阳能定向反射到一个点上,从而加热到 1000℃ 以上的高温,最高能达到太阳表面温度(约 5505°C)的四分之一。

这种通过光学系统聚集太阳辐射能的方式叫做集中式太阳能发电 (solar thermal central receiver system),其实并不是什么新技术,阿曼油田的石油钻探就利用了这种技术来提供能源。

▲图片来自:GEO ExPro

但在此之前,即便是使用集中式太阳能发电,也无法产生足够的热能来制造水泥和钢铁等工业产品,为了解决这个问题,Heliogen 的科学团队尝试引入人工智能技术,通过计算机视觉算法、自动边缘检测等技术来训练太阳能面板,公司创始人 Bill Gross 表示:

如果你拿起 1000 面镜子,(将太阳光)精确地聚焦到某个点,就可以达到极高的温度。

按照 Heliogen 的规划,当太阳能产生的温度足够高,就能将氢分子从水中分离出来,用于大规模生产氢气,转化为飞机、卡车等交通工具的燃料,Bill Gross 表示公司长远的目标是成为一家绿色氢能源公司。

如果 Heliogen 的技术能够成熟用于工业生产,对于减少全球温室气体排放或能作出巨大贡献。根据国际能源署的数据,水泥生产过程排出的来二氧化碳就占到全球总排放量的 7%,水泥、钢铁等工业生产的碳排放占了全球排放量的 20%。

▲ 图片来自:Eco News

作为 Heliogen 的投资人,比尔·盖茨也在一份声明中表达了对 Heliogen 的支持,认为该技术有望推动化石燃料替代能源的发展。

过去几年,Facebook 、苹果、亚马逊、Google 等科技公司都加大了可再生能源的投资,而比尔·盖茨在对于这个领域也十分热衷。

早在 2016 年,比尔·盖茨、马云、杰夫·贝索斯等人主导的突破能源联盟(Breakthrough Energy Coalition)就宣布将建立一个超过 10 亿美元的基金,通过为清洁能源领域提供投资来应对全球气候变暖问题。

▲图片来自:

突破能源联盟投资了很多可再生能源领域的创业公司,比如开发了一种超低成本、寿命更长的电池 ,另一家叫做 的公司则通过利用废弃油田储存高压水用于发电。

▲图片来自:Yale Climate Connections

而 Heliogen 的太阳能系统最大的优势,是与煤炭、石油和天然气等化石燃料相比,阳光是免费的,而且人工智能技术进一步提高了这项技术的性价比。

目前电力仅占全球能源需求的四分之一,在发电之外,将太阳能用于工业生产和运输行业等领域,或许才是太阳能更值得憧憬的未来。

题图来自:CNN

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