零碳技术趋势：能源社区、氢能列车和太空光合作用

芬兰的新型能源社区，北美的第一列氢能列车以及月球和火星上生命支持的光合作用潜力......让我们一起来了解一下这些低碳技术。1.芬兰的新型能源社区

芬兰能源分销商卡鲁纳（Caruna）称之为“新型能源社区”，该倡议是与卡累利阿应用科学大学和电气化专家北卡累利阿塞科在西南部城市约恩苏发起的。该试点预计将持续两年，涉及两个学生宿舍，其中一个装有太阳能电池板，但产生的能量在两者之间共享，以形成一个虚拟能源社区。

根据Caruna的创新经理Verneri Kohonen的说法，Joensuu试点旨在确保市场运营商有能力和工具在现有基础设施中实施虚拟能源社区。同时，将获得有关虚拟能源社区如何为客户提供服务的经验。

“我们希望鼓励获得可再生能源和增长可再生能源生产，以实现芬兰的气候目标，”他说。以前，这种方法是不可能的，因为目前的立法只允许能源社区位于同一地址和具有相同电力连接的物业。自 2021 年立法出台以来，此类能源社区一直在增长，但位于不同地址的虚拟能源社区的可能性将进一步发挥其潜力。学生住房运营商Joensuu Elli在Caruna的电力网络中拥有45个住宅物业，其中14个装有太阳能电池板，试点的最终目标是测试所有能源社区的形成。

2.在魁北克登上北美第一列氢能列车

魁北克铁路运营商Réseau Charlevoix推出了北美第一列绿色氢动力列车，目前正在接受预订，直到9月底。从阿尔斯通出发的两节车厢Coradia iLint列车从魁北克市的蒙莫朗西滑道公园出发，沿圣劳伦斯河行驶约2小时到达Baie-St-Paul市。

Coradia iLint于2016年由阿尔斯通推出，是世界上第一辆氢能列车，并于2018年在德国投入首次商业服务。随后，它在欧洲行驶了约220，000公里，并订购了41列火车。

该计划得到了魁北克政府的支持，由阿尔斯通发起，旨在通过商业运营中的列车更好地评估氢推进技术生态系统发展及其渗透北美市场的后续步骤。根据阿尔斯通的说法，Coradia iLint的最高时速为140公里/小时，具有标准区域柴油列车的加速和制动性能，但没有噪音和排放。2022 年 1 月，该列车在没有加油的情况下达到了 1175 公里的记录距离。

3.月球和火星生命支持的光合作用

光合作用是地球上众所周知的生物过程，对植物生长和大气中的碳去除至关重要，并且正在成为制氢的一种选择。科学家们希望能够在太空中使用相同的人工光合作用方法，并考虑一系列可能的用途，从为火箭提供动力到补充月球和火星上的生命支持系统。

在《自然通讯》杂志最近的一篇论文中，华威大学和洛桑联邦理工学院的科学家评估了基于半导体的人工智能系统在月球和火星条件下的性能。他们发现，在检查现实的长期太阳能到化学转换效率时，串联结光吸收器电池是这些环境最有效的配置，而太阳能驱动的气体扩散电极器件无法充分发挥其潜力。特别是月球光电电池水分解具有非常高的氢气和氧气产生能力，尽管对于火星来说，由于在其更远的距离上较低的太阳辐照度，需要与太阳能聚光器耦合。华威大学化学系的Katharina Brinkert认为，这项技术可以在月球和火星上提供充足的氧气生产和二氧化碳回收。“人类太空探索面临着与地球上绿色能源转型相同的挑战：两者都需要可持续的能源。由于阳光在太空中如此丰富，我们已经展示了如何使用这种来源来收集能量 - 就像地球上的植物一样 - 用于长期太空旅行的生命支持系统。虽然研究表明，这些设备的应用可能会超越地球，并可能有助于实现人类太空探索，但在它们成为现实之前，显然有许多挑战和研究需要进行，尤其是能够在这些恶劣的环境中部署它们。为此，一个潜在的研究环境是陆地极地地区，这种设备已被证明可以工作。