从茹毛饮血到钻木取火,从蒸汽机划时代的崛起,到太阳能、水能、地热能等各种新能源的诞生,纵观人类社会的生存与发展史,离不开一个永恒的话题——能源。
近日,中国科学院院士、南京航空航天大学能源与动力学院教授宣益民走进南京一中,带来题为《能源变革漫谈》的科普讲座,在场师生认真聆听,与院士互动频频。
能源,即人类取得能量的来源。它是人类生存与社会发展的物质基础,是世界经济增长的最基本的驱动力,是国家安全的重要组成部分。
“自诺贝尔奖设立以来,超1/3物理和化学奖都与能源转化利用密切相关。”
宣益民院士介绍,钻木取火是人类最早的“能源技术革命”,很长一段时间里,人类以生物质、风能、水能等自然能源的直接利用为主;17世纪末英国资产阶级革命后,大规模工厂化生产导致能源的需求剧增,煤炭、石油等化石能源因能量密度高且易储存输运,逐渐成为主体能源;19世纪,电能广泛运用;随着近代科学技术爆发式发展,能源转化利用技术也不断革新。
尽管人类开始重点关注清洁低碳的新能源的开发利用,但目前世界能源消费结构仍以传统化石能源为主,由此引发政治动荡局面不断出现,并带来一系列环境污染问题。
宣益民院士以人们熟知的温室效应举例,如果全球平均气温较前工业化时期上升幅度超过1.5℃,许多地方将会出现极度干旱、山火频发、海平面升高、洪涝灾害等自然灾害,威胁人口将以数亿计。
“可再生能源来源于太阳能、风能、水能、生物质能、地热能等领域,要提高可再生能源的使用效率,储能技术是非常重要的一个环节。”
结合我国“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的战略目标,宣益民院士阐述了我国能源领域所面临的重大挑战以及
未来重要发展方向,从可再生能源利用、储能、碳捕集封存、核能四个方面,系统介绍了能源体系先进技术。
目前电化学储能、显热/潜热储能、热化学储能、机械储能等方式均被广泛运用。人们日常使用的锂电池就属于电化学储能,与其他电池相比,锂电池拥有较高比能量、较长循环寿命,广泛用于手机、电动汽车以及储能电站。宣益民院士表示,未来锂电池将向提高储能密度及充电速率、改善低温启动性能、提高高温安全性等方向发展。
此外,宣益民院士还重点介绍了许多同学感兴趣的绿色能源航空器。相对于铁路、轮船而言,航空交通运输虽然快捷,但碳排放量也最高,发展绿色航空势在必行。
宣益民院士语重心长地告诉同学们:“一定要把能源的饭碗牢牢掌握在自己手里面,实现我们国家的能源安全,需要一代又一代人的努力,也需要在座同学们的努力。”
一场讲座,不仅仅是物理、化学知识的科普,更是经济、政治等多方面的探讨。崇文少年听完会意犹未尽,课后也继续“追着院士”提问。深入浅出的解答,让同学们受益匪浅,同时也被宣院士的科学魅力吸引~
同学们发散活跃的科学思维,赢得了宣院士的肯定,他为南京一中的学子题词“百年名校园,代有才人出”,鼓励同学们坚持科技报国的梦想!
相信此次院士1课堂将帮助同学们把握全球和我国能源变革方向,激发对能源利用前沿技术的好奇心、求知欲和探索欲,将能源责任意识深植于心、付诸行动!
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