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論壇 | 王中林院士：以高熵能源賦能新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展

來源：光明網(wǎng) 時(shí)間：2024-05-23 15:38

　　能源是人類社會(huì)賴以生存的命脈，也是全球技術(shù)變革的決定性因素。隨著全球碳中和進(jìn)程加速，清潔能源產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，我國(guó)必須加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，推動(dòng)能源領(lǐng)域革命性變革。

　　中國(guó)科學(xué)院外籍院士、中國(guó)科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)王中林日前在2024全球科技創(chuàng)新高端智庫(kù)論壇上接受記者采訪時(shí)表示，“從納米摩擦發(fā)電升級(jí)為‘高熵能源’，范圍更加廣泛，如果能把它大范圍變成電力，那就可以實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)，它是完全一個(gè)典型的新質(zhì)生產(chǎn)力的代表。”

　　“熵”是熱力學(xué)中表征物質(zhì)狀態(tài)的參量之一，其應(yīng)用于能源研究，可把能源分為“高熵能源”和“低熵能源”。我們目前常見的能源形式，比如石油、煤氣、水電、太陽(yáng)能、核能等，都是高密度、高質(zhì)量的聚集性能源，稱之為“低熵能源”。

　　相對(duì)于低熵能源，灑落在我們環(huán)境中，分布廣、量級(jí)大，但都是很難再利用的碎片化、低頻化的能源，例如微風(fēng)能、震動(dòng)能、水波能等，則可稱之為“高熵能源”。

　　“為了描述這些碎片化、分布廣、密度低的能源，我們提出了高熵能源的概念，希望將它們重新收集利用?！蓖踔辛纸忉?，高熵能源是由能量守恒定律產(chǎn)生的必然結(jié)果，低熵能源往往經(jīng)過燃燒、發(fā)電、輸運(yùn)和使用等環(huán)節(jié)，最后變?yōu)榈推焚|(zhì)的高熵能并耗散在自然界和環(huán)境當(dāng)中，而這正是人類活動(dòng)導(dǎo)致全球氣候變暖的主要因素。

　　作為納米研究領(lǐng)域的頂尖科學(xué)家，王中林一直走在科學(xué)的最前沿。2006年，他首次提出納米發(fā)電機(jī)的概念。6年后，王中林和團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出世界首臺(tái)摩擦納米發(fā)電機(jī)，它可以將環(huán)境中的低頻次、低振幅的機(jī)械能量轉(zhuǎn)換為電能。如今，摩擦納米發(fā)電機(jī)已經(jīng)在微納醫(yī)療健康與環(huán)保、自驅(qū)動(dòng)傳感、藍(lán)色能源等多個(gè)領(lǐng)域得到發(fā)展。

　　“現(xiàn)在已進(jìn)入人工智能時(shí)代，這是一個(gè)嶄新的舞臺(tái)，對(duì)能源的需求將更大?！蓖踔辛直硎?，萬物互聯(lián)必須要有傳感裝置，而傳感裝置必須有能源驅(qū)動(dòng)?；诩{米發(fā)電機(jī)的高熵能源可以很好實(shí)現(xiàn)能源的供給。未來，在能源互聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、生物醫(yī)學(xué)、無線通信和無線傳感等領(lǐng)域，摩擦納米發(fā)電機(jī)都將有更廣泛應(yīng)用。（宋雅娟 肖春芳）

責(zé)任編輯：余璇