7技术中国拥有美国的节拍
几年来,我一直在关注中国在清洁技术方面的崛起。在此期间,中国超越美国的潜力已经显现从谈论领导力的实质性示例开始。即便如此,我对中国正在推动新的洁净技术发展前锋的频率越来越多。
本周早些时候,最新的惊喜来自能源部长朱棣文,他一直在谈论中国的绿色进步,以促进华盛顿在清洁技术政策上的决心。
在国家新闻俱乐部的谈话中,具有特征力的清晰度朱棣文阐述了越来越多的领域,中国正在崛起的领导地位威胁着美国的玩家,并将超级计算机领域的领导地位列为中国最新的顶级。朱棣文说,中国在这些技术上的成功代表了美国的“人造卫星时刻”。
“谈到创新,美国人不会让位于任何人——我们肯定不会从现在开始,”朱棣文在活动上说。“从风力发电到核反应堆再到高铁,中国和其他国家正在积极行动,争取取得领先地位。考虑到这一挑战,考虑到清洁能源领域的巨大经济机遇,现在是美国做我们最擅长的事情的时候了:创新。”
中国在超级计算速度方面的排名上升,揭示了这场竞赛的一个新前沿。上个月,中国国防研究人员研制的天河一号,成为世界上最快的超级计算机, with a performance level of 2.57 petaflop/s (quadrillions of calculations per second, for all the geeks in our audience, based on a standard test), substantially eclipsing the U.S. DOE's Cray XT5 "Jaguar" system at Oak Ridge national labs in Tennessee, which runs at 1.75 petaflop/s. Third place is also held by a Chinese computer.
超级计算机似乎可以从电网竞争太阳能电池,远程电动汽车电池或其他清洁技术Gizmos似乎很长,但高级的计算仿真是大多数前沿科研的梯形,包括核能,纳米技术和材料科学,蛋白质组学其他先进的生物技术应用。基本上,这些天的任何先进科学都需要大计算马力。最快电脑联盟桌上的领导力已经在美国,日本和欧洲计算中心之间交易了多次。中国是比赛的相对新人,但显然是新的精英。
朱棣文强调了几项关键技术——主要是发电和交通领域——中国在这些领域的努力已经超过了美国,他补充说,美国必须创新,否则就有可能远远落后。betway必威娱乐以下是来自DOE的信息:
•高压传输。中国部署了世界上第一款超高压交流和直流线路 - 包括能够从中国西南部距离近1300英里的水电站提供6.4千兆藤的上海。这些线路更有效,并且比美国那些在距离更长的距离上更有效。
•高速铁路。在六年的跨度中,中国已经从进口这项技术进出了出口,与世界上最快的火车和世界上最大的高速铁路网络,这将比十年结束的世界其他地方大于世界其他地方。已经取消了一些短距离平面路线,并从北京到上海的火车旅行(大致相当于纽约到芝加哥)已被削减到11小时至4小时。
•先进的煤炭技术。中国正在迅速部署超临界和超超临界煤炭燃烧厂,其排放较少,比传统的煤炭厂更有效,因为它们在更高的温度和压力下燃烧煤。上个月,楚局秘书在上海巡回了超超临界厂,索赔效率为45至48%。最有效的美国植物效率约为40%。中国也正在快速移动设计和部署综合气化联合循环(IGCC)植物以及碳捕获和储存(CCS)的技术。
•核能。中国拥有超过30个核电站建设,比世界上任何其他国家都多,积极研究第四代核电技术。
•替代能源车辆。中国已经制定了一项计划草案,中央政府将投资170亿美元用于节油、混合动力车、插电式混合动力车、电动汽车和燃料电池汽车,目标是到2020年生产500万辆新能源汽车和1500万辆节油的传统汽车。
•可再生能源。中国正在以比世界上任何国家都快的速度安装风力发电,并且制造了世界上40%的太阳能光伏系统。它是世界十大风力涡轮机制造商中的三家和世界十大硅光伏制造商中的五家的所在地。
•超级计算机。上个月,中国国防科技大学开发的天河1a成为世界上速度最快的超级计算机。虽然美国——特别是能源部——在有效应用高性能计算机推进科学研究和发展技术方面仍拥有无可匹敌的专业知识,但美国必须继续提高我们先进超级计算机的速度和能力。
在安慰的说明中,楚确定了美国实验室的两位研究领域,这些区域有可能在这些领域的前面穹顶。两者都是既有车辆相关的:
•革命电动车电池 - 每次充电500英里。借助恢复法案资金,亚利桑那州的流体能源正在与亚利桑那州立大学合作,开发新一代“金属空气”电池,这些电池可以存储比标准锂离子电池更多的能量。金属电池含有高能量金属,从空中呼吸氧气,使其能够存储极高的能量。
迄今为止,通过使用不稳定的水基溶液的局限性,这些电池的开发被屏蔽了,在呼吸时从电池中排出并蒸发出电池。流体能量的创新方法涉及离子液体 - 液体形式的极其稳定的盐 - 根本没有水。
如果成功,电池的重量会更轻,成本也会更低,而且可以在不充电的情况下携带一辆四人乘的电动汽车行驶500英里,其成本与内燃机不相上下。该项目是美国能源部高级研究计划局能源(ARPA-E)的一部分,这里可用。
将阳光转换成可用的燃料。通过一个由加州理工学院(Caltech)领导的新成立的能源创新中心,一个由科学家和工程师组成的跨学科团队正在努力创建一个以光合作用为模型的集成系统,该系统可以将阳光、二氧化碳和水转化为可用的燃料,如汽油。
目标是创建一个人造光合作用的系统,比传统光合作用在将阳光转化为燃料中的传统光合作用,为美国的生物燃料行业的重大扩张铺平,减少了对石油的依赖的方式,这是一种更高的效率。