可再生能源

中国西北农林科技大学的科学家们率先研发出一种太阳能复合凝胶，该凝胶能够同时生产淡水并从海水中提取硼元素，从而解决中国对这种用于高超音速武器燃料和高性能磁体的关键轻质元素的严重依赖进口问题。这项突破性进展应对了双重挑战：沿海地区淡水资源短缺以及在全球供应链脆弱性加剧的情况下保障国内硼供应。据《南华早报》2025年12月7日报道，并在《科学快报》上发表的一项研究中详细阐述，这项技术为资源匮乏的国家提供了一条可持续发展的道路。 这项创新正值关键时刻，因为中国是全球硼消费量最大的国家，但国内硼产量不足，主要依赖从土耳其和美国进口。通过利用丰富的太阳能，这种方法将环境负担——海水——转化为宝贵的资源，有可能重塑中国的战略矿产自主权。 双功能技术的工作原理是什么？ 这种名为MMS（MXene-MgO-海藻酸钠的缩写）的凝胶巧妙地结合了三种关键成分：MXene，一种二维纳米材料，以其卓越的光热转换效率而闻名，在阳光照射下能迅速升温；氧化镁（MgO），一种选择性吸附剂，能高效捕获硼离子；以及海藻酸钠水凝胶基质，提供结构稳定性并促进水分蒸发。在受控的实验室条件下，当暴露于相当于一个太阳光照强度的模拟太阳光下时，该凝胶在九小时内实现了每平方米每小时2.14公斤水的惊人蒸发速率，同时每​​平方米选择性吸附了225.52毫克硼。 该工艺利用太阳能驱动的界面蒸发，MXene吸收太阳光后在空气-水界面产生局部热量，加速蒸发而无需对整个系统进行整体加热，从而最大限度地提高能量效率。同时，MgO能够有效结合海水中普遍存在的硼酸根离子，防止其进入冷凝的淡水中，经测试证实，冷凝后的淡水中不含硼。水凝胶的多孔结构促进了水的快速传输和离子的扩散，使该系统兼具快速性和耐久性。 硼对中国的战略重要性及全球供应风险 硼在先进技术中扮演着至关重要的角色，尤其是在超燃冲压发动机中作为高能燃料添加剂，用于推进高超音速武器。硼在接触氧气后会剧烈燃烧，从而在缺氧环境中维持超音速燃烧。在中国军事发展中，硼增强燃料能够实现超过5马赫的持续高超音速飞行，这对于能够突破传统防御的下一代导弹和滑翔飞行器至关重要。除了国防领域，硼也是钕铁硼（NdFeB）永磁体不可或缺的成分。钕铁硼是目前最强的永磁体，为电动汽车电机、风力发电机和精密军用执行器提供动力。 中国对硼的巨大需求——这主要得益于其在电动汽车生产和可再生能源领域的领先地位——远远超过了其产量，而中国自身的硼产量与全球需求相比微不足道。土耳其国有企业埃蒂马登公司（Eti Maden）占据主导地位，其位于安纳托利亚西部的大型矿藏提供了全球约65-70%的硼精矿供应；而总部位于美国的力拓集团（Rio Tinto）的硼砂业务则贡献了约15-20%的供应，这些矿藏位于加利福尼亚州的莫哈韦沙漠。这些矿藏的集中供应带来了风险，正如美国地质调查局（USGS）在其2025年关键矿产清单中将硼列入所强调的那样，USGS指出地缘政治紧张局势、出口限制以及自然灾害或贸易争端可能造成的供应中断等因素都可能对其构成威胁。 真实世界测试结果令人鼓舞 从实验室到田野，在香港湿润的亚热带气候下进行的户外实验取得了实际成果：MMS凝胶在一天内每平方米可产生5.20公斤淡水，并回收122.45毫克硼，且蒸馏水中未检测到硼残留，确保了饮用安全。值得注意的是，该材料在连续七次重复使用后仍保持高性能，展现出对盐类和有机物等实际海水污染物的耐受性。 香港的测试模拟了严苛的沿海环境，包括多变的日照和较高的湿度，验证了该凝胶在理想实验室环境之外的稳定性。与传统的反渗透海水淡化法相比，后者难以去除硼——硼浓度通常超过世界卫生组织规定的2.4毫克/升标准，长期接触可能导致生殖毒性等健康问题——这种太阳能方法提供了一种更清洁、更全面的解决方案。 回收硼的农业和经济效益 提取的硼在后续应用中展现出极高的价值，在对照试验中显著提高了农业生产力。将其施用于芥菜植株后，种子发芽率提高了13%，生物量积累量比缺硼对照组提高了近三倍，凸显了硼作为植物细胞壁形成和授粉必需微量元素的重要作用。这种再利用实现了循环利用，将海水废料转化为肥料，保障了干旱沿海农场的粮食安全。 来自西北农林科技大学陕西省经济植物资源开发与利用重点实验室的首席研究员范志敏强调，尽管实验室和田间数据令人鼓舞，但仍存在一些关键障碍：优化生产成本、提高工业化部署的规模化能力以及与现有海水淡化基础设施的整合。经济分析表明，在日照充足的地区，该技术具有潜在的可行性，因为太阳能输入是免费的，而且硼回收还能带来额外的收入来源。 对全球资源安全的更广泛影响 这项技术的出现正值关键矿产资源竞争日益激烈之际，中国等国家正寻求实现矿产自给自足，以应对近期地缘政治格局变化暴露出的供应脆弱性。该技术能够同时进行海水淡化和矿物开采，有助于实现联合国可持续发展目标中关于清洁用水（目标6）和可持续产业（目标9）的愿景，尤其是在中国东部沿海等缺水地区。未来的改进版本有望提取其他海水离子，例如锂或镁，从而拓展其在蓝色经济中的应用。 随着商业化讨论的深入，这种MMS凝胶使中国在光驱动资源提取领域处于领先地位，有望减少数十亿美元的进口支出，同时促进高科技产业发展。持续的研究将进一步提升其吸附能力和长期稳定性，为试点工厂的建设铺平道路，最终将海水从一项挑战转化为一项战略资产。

随着全球能源转型的步伐加快，东南亚国家也在积极寻求绿色解决方案。作为该地区的能源大国，马来西亚近日宣布了一项雄心勃勃的计划：在2026年正式开展12个关键的生物能源（Bioenergy）和垃圾发电（Waste-to-Energy, WTE）项目。 这一举措不仅是马来西亚《国家能源转型路线图》（NETR）的重要里程碑，也标志着该国从传统的化石燃料向循环经济模式的重大转变。这些项目预计将利用棕榈油废料、农业残留物以及城市固体垃圾，转化为清洁电能，为国家电网注入绿色动力。 本文将为您详细解读这12个项目的背景、技术亮点、预期经济效益以及它们对马来西亚未来的深远影响。 1. 2026年能源转型：政策背景与战略意义 马来西亚政府设定了在2050年实现“净零排放”的宏伟目标。为了实现这一愿景，马来西亚可持续能源发展局（SEDA） 发挥了关键作用。SEDA通过其著名的电力回购制度（Feed-in Tariff, FiT），为可再生能源开发商提供了稳定的投资回报机制。 2026年开展的这12个项目，正是SEDA最新一轮电子竞标（e-bidding）和配额分配的直接成果。根据政府规划，这些项目将填补太阳能发电在夜间无法运作的空白，提供稳定的“基荷”（Baseload）电力。 为什么选择生物能源和垃圾发电？ 与太阳能不同，生物能源和垃圾发电不受天气影响，可以24小时连续运行。 解决废料问题： 马来西亚是全球第二大棕榈油生产国，每年产生大量的生物质废料。 垃圾处理危机： 随着城市化进程，填埋场面临饱和，垃圾发电成为唯一的出路。 能源安全： 减少对进口煤炭的依赖，利用本地废料发电。 关键数据：

气候专家现在预计，中国碳排放将接近2028年达到峰值，这份新调查报告于周四发布，标志着与之前预测的世界最大污染国今年或更早达峰的预期发生了显著转变。 这一变化反映了中国能源转型的复杂动态：一方面，可再生能源部署速度创纪录，推动排放开始下降；另一方面，煤炭和化石燃料在某些领域的持续使用导致峰值时间推迟。 根据最新数据，中国2024年温室气体排放量约为15.8吉吨二氧化碳当量（不包括土地利用、土地利用变化和林业），较2023年略有增加，但2025年上半年已出现1%的下降，这为全球气候努力注入了新希望。​ 专家调查显示峰值时间推迟 第四届《中国气候转型展望》调查发现，70%的气候专家认为中国排放将在本十年末达到峰值，其中2028年被视为最可能的峰值年份，这与去年调查形成鲜明对比，当时44%的参与者预计排放将在2025年或更早达峰。 该调查由赫尔辛基的能源与清洁空气研究中心（CREA）以及国际能源转型研究学会联合开展，收集了来自大学、政府机构、能源部门和国际组织的68位气候分析师的见解，这些专家涵盖了从政策制定到技术创新的多个领域。 只有五分之一的专家现在认为中国排放已达峰或将在今年达峰，这一观点的转变主要源于2024年煤炭发电许可激增和化石燃料消费反弹的影响，尽管可再生能源已开始主导电力供应。​ 调查结果进一步揭示了专家对峰值后下降路径的预期 在保守情景下，排放可能在2028年左右平台期后以年均1.7%的速度温和下降，到2035年减少约12%；而在乐观情景下，如果可再生能源部署加速并加快煤炭淘汰，峰值可能提前至2025年，随后年均下降2.5%，到2030年额外减少6%。 这一不确定性源于中国经济结构的双重趋势 科技密集型制造业如电动汽车和电子产品推动能源需求增长，同时清洁能源投资已超过1.9万亿美元，贡献了2024年GDP的10%以上。 此外，气候行动追踪器（CAT）指出，中国2030年排放预计为14.5至15.5吉吨二氧化碳当量，比先前评估上调5-6%，主要因后疫情经济反弹导致2023年排放超预期。 这些细节强调了峰值时间推迟并非失败信号，而是转型过程中的正常波动，需要更强的政策干预来桥接排放强度目标的缺口。​ 尽管峰值时间推迟，大多数专家仍对中国超越其新公布的气候目标持乐观态度。根据彭博社报道，在68位受访专家中，有47位预计中国将超过习近平主席9月宣布的减排目标，这一乐观基于中国以往超额履约的记录，如提前六年完成1200吉瓦风能和太阳能容量目标。 调查还显示，专家们对2035年国家自主贡献（NDC）的执行信心较高，认为中国将通过扩大碳排放交易市场和加强高排放行业监管来实现超预期减排。 然而，一些挑战如煤炭用于合成燃料和化工生产的消耗在上半年的使用量激增20%，自2020年以来已为总排放增加3%，预计到2029年还将额外增加2%，这提醒政策制定者需平衡经济增长与环保需求。 总体而言，这一调查为国际社会提供了宝贵洞见，突显中国作为全球排放贡献者近三分之一的国家，其行动将决定巴黎协定目标的成败，尤其在美国2025年1月特朗普政府退出后，中国已成为气候领导的支柱。​ 中国历史性气候承诺 2025年9月，习近平主席在联合国大会上宣布了中国2035年的更新国家自主贡献，这是中国首次设定覆盖所有温室气体的绝对减排目标，该计划要求到2035年，将全经济净温室气体排放从峰值水平减少7%至10%，同时将非化石燃料能源消费占比提高到30%以上。 这一承诺标志着中国气候政策的重大升级，从以往的相对强度目标（如单位GDP碳排放下降）转向绝对减排，涵盖电力、交通、工业和农业等全领域，旨在与巴黎协定1.5°C温控目标更紧密对齐。