温室气体排放(碳排放)是指二氧化碳等温室气体成分排放到大气中的行为。随着现代社会的发展,碳排放问题变得越来越严重,给地球带来了严重的环境问题。
碳排放的主要来源是人类活动,如工业生产、交通运输、农业和生活等。这些活动都是以化石能源(煤、油、气)为主要能源来源,这些燃料在燃烧时会释放大量的二氧化碳气体,加快了温室气体的浓度,导致地球变暖。由于全球经济的发展和人口的增长,碳排放的速度和规模也不断增加,对地球的影响也越来越显著。
碳排放给环境带来的危害不容小觑。首先,它会引起全球气候变暖,导致海平面升高、极端天气频繁出现、生物多样性丧失等多种环境问题。其次,它会造成空气污染,影响人们的健康和生活质量。另外,碳排放还会引发自然资源的过度开采和浪费,如水资源、矿物资源等,严重威胁人类的可持续发展。
因此,实现碳中和是减少碳排放的最终目标,而要实现碳中和需要在能源、工业、交通和建筑等领域采用一系列新科技。以下关键技术领域,可推动全球碳中和目标的实现:
低碳建筑:提高建筑物的能源效率,包括建筑设计、建筑材料、绿色屋顶、智能控制系统等方面的创新。智能电网:利用物联网(IoT)、大数据和人工智能(AI)技术,实现电网的高效、可靠和环保运行。可再生能源:持续发展和优化太阳能、风能、水能、地热能等可再生能源技术,以减少化石燃料的使用。能源存储技术:研究和开发高效、低成本的能源存储系统,如锂离子电池、固态电池和液流电池,以解决可再生能源供应不稳定的问题。碳捕捉与存储(CCS):开发和部署高效的碳捕捉技术,包括烟气中的碳捕捉和直接空气捕捉技术。此外,还需要研究安全、可持续的碳储存方法,如地下储存、矿物碳化等。绿色氢气:利用可再生能源生产绿色氢气,用于替代化石燃料,如石油、天然气及煤炭。绿色氢气可用于工业、交通和供暖等领域。电动交通工具:推广电动汽车、电动自行车和电动公共交通工具,以减少交通领域的碳排放。循环经济和废物管理:发展环保的生产和消费模式,提高资源利用率,减少废物产生和处理过程中的碳排放。气候工程:研究和开发大气层管理(如太阳辐射管理)和生物地球化学管理(如海洋碳储存)等气候工程技术,以减缓全球气候变暖。生态修复与植树造林:通过森林植被恢复、湿地保护和土壤炭储存等生态工程,增加自然碳汇,提高地球的碳储存能力。为实现建筑业大幅度节能减排的目标,创新是唯一的途径,唯有以全新的思维、全新的科学技术和手段,突破传统的固有框架,重新构建一个以新材料、新科技、新能源组成的完整的低碳绿色新型建筑技术体系,方能达成真实的碳达峰、碳中和的宏伟目标。
低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。低碳建筑主要分为两方面一方面是低碳材料,另一方面是低碳建筑技术。
光之科技(北京)有限公司以半导体MOSH技术为核心,构建了“光伏太阳能技术、MOSH半导体制热技术、智能化微电网(冷热)控制技术、相变材料储能技术、维护体系保温技术”等五大技术体系,构建了一个完善的“低碳近零排放建筑”集成系统。该系统包含了半导体新材料、人工智能与高端制造、外墙保温集成工艺、新型相变储能材料、新型储能集成门窗、低温固化釉面技术、发热木地板尺寸稳定性技术等多个全新的专利、技术和工艺,拥有全部自主知识产权,为全球首创的低碳建筑系统集成产品。
MOSH半导体为氧缺位形成的N型半导体,且具有较大的禁带宽度,在电场作用下,其原子的外层电子发生从基态向激发态的跃迁时无法跨越禁带(即无法成为自由电子),MOSH的特殊构成使跃迁电子在禁带内退激发时,会向外释放特定波长的具有最佳热效应的远红外光谱线,波长范围:4μm-20μm(该范围光谱线在医学上被称之为“生命光波”,其具有穿透性强,能够有效渗透生物体组织的特性。对人体能量场具有调节和平衡作用,可以促进血液循环、加速新陈代谢、缓解疲劳、提高免疫力等功效)。
光之科技(北京)有限公司创新研发的MOSH半导体制热技术是新一代高效率电热转化性能的制热技术,也是一项基础性技术,由其衍生的众多应用技术可以广泛应用于社会生活的各个方面,并且将以巨大的优势重塑所涉及应用领域的各个产业,创造科技改变未来的奇迹。
光之科技(北京)有限公司研发的智能微电网控制系统由智能控制中心、传感系统、温感系统、温控系统组成。可以根据用户在建筑空间内的存在状态,对电功率进行智能化分配和调控,通过传感系统和内置程序的判断和运算,在同一时间内对不同的房间执行不同的供热策略。该系统与迅速发热的一体化制热产品相结合,可合理调配用电负荷,实现电力少增容、不增容,快速制热,热随人走,按需供热,排除了室内无人状况下的无效供热能耗,达成了大幅度节能减排的目标。
光之科技(北京)有限公司研发的光伏建筑一体化是将太阳能发电功能与建筑相结合的一种生活方式。通过将传统的建筑材料赋予了光伏发电的能力,建筑物可以在日光期间通过自身表面的光电建材产生能源,以供应建筑内部家电电量的消耗。它还可以通过储能系统保存剩余的能量,以便在没有阳光的时候使用。整个系统可以部分或全部满足建筑的能源消耗,建筑群不用引入外部电源,从而形成了一个能量内循环的生态圈。
光之科技(北京)有限公司还研发了固液相变储热材料,相变温度控制在22-24度,每公斤的储热能力达到-千焦,密度为kg/m3。通过相变储热材料,可以缓慢地释放室内的热量,实现大幅度的节能。将太阳能技术与固液相变储热材料相结合,不仅实现了在白天利用太阳能发电,还可以在晚上利用相变材料释放出的热量,实现“日热夜用”,并最终实现“低碳近零排放”。
此外,结合峰谷电价,可以在夜间电量较为廉价的时候使用热量,实现“夜电日用”,从而进一步提高了整个系统的经济性。
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