倫敦——新的科學發現已經出現，可以增強生物燃料，重新利用廢熱，從太陽能電池板獲得更多電力——甚至可以在房間內無線輸電。
以下是四項有希望的發明，它們為改善我們的生活和改變我們發電和用電方式提供了誘人的潛力。
冷杉驅動
美國科學家將冷杉樹與一種腸道細菌雜交，用牛肉湯餵養它，並觀察它釋放出高辛烷值火箭燃料的化學物質。他們結合了基因操作和微生物學，為軍事航空和航天技術開闢了一種新型生物燃料製造途徑。
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帕梅拉·佩拉爾塔-葉海亞和佐治亞理工學院的研究合作者在《合成生物學》雜誌上報告說，他們的新技術在達到與導彈燃料 JP-10 相匹配的高能量水平之前還有一段路要走，JP-10 是一種高辛烷值燃料，每加侖價值 25 美元，並且只能從每桶原油中提取少量。
但科學家們表示，他們的方法產生的蒎烯是早期生物燃料努力的六倍。
蒎烯是一種由針葉樹產生的芳香化學物質，是 JP-10 的前體，它也具有化學式 C10H16。研究人員用來自兩種北美松樹和巨冷杉樹 (Abies grandis) 的酶改造了大腸桿菌微生物，然後讓這些細菌在牛肉湯燒瓶中工作。
他們的最佳結果是每升 32 毫克蒎烯。
為了與 JP-10 競爭，科學家們需要做得好 26 倍。佩拉爾塔-葉海亞說，未來的問題是“困難的，但並非不可克服的”。
冷熱之間
在另一項實驗室獨創性和學術資源的例子中，伊利諾伊州西北大學的默庫裡·卡納齊迪斯和同事開始試驗化合物硒化錫的晶體形式，並發現它具有驚人的熱電潛力。
熱電材料是非常差的熱導體，但卻是良好的電導體。大多數能量都以熱量的形式浪費掉，這些熱量從內燃機或燃煤發電機中傳匯出來。因此，這項發現提高了將廢熱收集起來並轉化為電能的可能性。
熱電裝置的評估涉及高度專業的計算，例如“無量綱品質因數 ZT”，但研究人員在《自然》雜誌上報告說，在約 650°C 時，他們的硒化錫晶體具有迄今為止報告的最高 ZT 值。
由於它是如此差的熱導體，樣品的一側可以加熱並保持熱，而另一側則保持涼爽。而且由於熱量沒有散失，它仍然集中，可以再次用於產生更多電力。
“一種好的熱電材料是一項商業主張——既有商業意義，也有科學意義，”該研究的作者之一維納亞克·德拉維德說。“您不必將世界上浪費的大部分能量轉化為有用能量，就能使一種材料非常令人興奮。”
從太陽能中奪走光芒
當美國科學家正在尋找更強大的生物燃料，並在相對常見的礦物中發現意想不到的熱電特性時，英國科學家找到了一種方法來消除太陽能電池板的光芒。
太陽能發電場會產生有問題的眩光。英國拉夫堡大學的一個團隊設計了一種多層防反射塗層，可以減少光伏面板的反射，同時提高其效率。
玻璃表面會反射撞擊到它的 4% 的光，因此這種耐刮擦、耐用的氧化鋯和二氧化矽塗層實際上會將功率輸出提高 4%。
無線電力
其他研究人員正在尋找創新方法來將電力輸送到消費者手中。
在韓國科學技術院，研究人員報告說，他們開發了一種偶極線圈諧振系統，可以在五米範圍內傳輸電力，併為例如大型 LED 電視系統和三個 40 瓦風扇供電。
這是對 2007 年在麻省理工學院進行的一項實驗的改進，當時電流無線傳輸跨越了六英尺的間隙。
這項技術至少在目前而言仍然昂貴且仍處於早期階段。但其創造者寄予厚望。
核工程師兼量子工程師 Chun T Rim 預測說：“就像我們今天在任何地方都看到 Wi-Fi 區域一樣，我們最終將在餐館和街道等地方擁有許多 Wi-Power 區域，為電子裝置無線供電。” “我們將隨時隨地使用這些裝置，而無需連線雜亂的電線，也無需擔心為電池充電。”
蒂姆·拉德福德是氣候新聞網的編輯，該新聞服務機構免費向全球媒體機構提供有關氣候變化的新聞和評論。
本文最初發表於每日氣候，每日氣候是由非營利媒體公司環境健康科學出版的氣候變化新聞來源。