能源與環(huán)保

大連化物所焦?fàn)t煙氣脫硝技術(shù)持續(xù)在焦化行業(yè)推廣應(yīng)用

自2017年5月以來，采用中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所脫硝技術(shù)的河北東海特鋼集團(tuán)有限公司焦?fàn)t煙氣脫硝裝置（煙氣量250000Nm3/h）、徐州東興能源有限公司焦?fàn)t煙氣脫硝裝置（煙氣量300000Nm3/h）、唐山達(dá)豐焦化有限公司二期焦?fàn)t煙氣脫硝裝置（煙氣量170000Nm3/h）、遷安九江煤炭儲運(yùn)公司焦?fàn)t煙氣脫硝裝置（煙氣量375000Nm3/h）等4套焦?fàn)t煙氣脫硝裝置相繼完成調(diào)試并投入運(yùn)行。

據(jù)悉，該研究所針對焦?fàn)t煙氣特點(diǎn)開發(fā)了高效低溫催化劑，成功為江蘇沂州煤焦化有限公司的首套焦?fàn)t煙氣脫硝工業(yè)示范裝置提供了催化劑及工藝包后，又為該公司剩余的3座焦?fàn)t進(jìn)行了脫硝改造。4套脫硝裝置在1年多的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行平穩(wěn)，對焦?fàn)t氮氧化物的減排及達(dá)標(biāo)排放發(fā)揮了重要作用，脫硝裝置出口的氮氧化物濃度降至小于100mg/m3，保證了焦?fàn)t煙氣氮氧化物的排放濃度滿足最嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，也在全國焦化行業(yè)煙氣脫硝治理中起到了示范作用。

2017年，該研究所研發(fā)的脫硝技術(shù)在焦化行業(yè)得到推廣應(yīng)用。截至目前，已有8套采用該研究所技術(shù)的焦?fàn)t煙氣脫硝裝置投產(chǎn)，另有3套裝置處于設(shè)計(jì)階段，這些裝置投入運(yùn)行后，每年可減少氮氧化物排放量近20000t，為我國大氣污染治理作出積極貢獻(xiàn)。 (大化物)

我國首臺2MW級中低溫蓄冷實(shí)驗(yàn)平臺建成

中國科學(xué)院工程熱物理研究所儲能研發(fā)中心暨國家能源大規(guī)模物理儲能技術(shù)研發(fā)中心設(shè)計(jì)建設(shè)的我國首臺2MW級中低溫蓄冷實(shí)驗(yàn)平臺在貴州省畢節(jié)市完成調(diào)試，各項(xiàng)性能均達(dá)到或超過設(shè)計(jì)指標(biāo)。

中低溫蓄冷裝置是建筑系統(tǒng)、分布式能源系統(tǒng)、冷藏系統(tǒng)等的關(guān)鍵組成部分，其實(shí)驗(yàn)測試依賴于高性能大規(guī)模的試驗(yàn)檢測平臺，但此前，國內(nèi)尚無此類實(shí)驗(yàn)與性能檢測平臺。為此，該中心設(shè)計(jì)并建設(shè)了2MW級中低溫蓄冷實(shí)驗(yàn)平臺。該平臺由低溫制備系統(tǒng)、儲冷系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、配電及測控系統(tǒng)等組成，可開展溫度區(qū)間-40℃～30℃、功率范圍10kW～2MW內(nèi)任意工況下的中低溫蓄冷裝置及系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)。目前，該平臺已建成并完成了設(shè)備和系統(tǒng)的調(diào)試工作，成為國內(nèi)功率等級最高、儲能容量最大的中低溫蓄冷實(shí)驗(yàn)平臺。

復(fù)旦大學(xué)研發(fā)出可彎曲新電池

復(fù)旦大學(xué)的研究人員研發(fā)出一種可彎曲的新型電池，可滿足可穿戴電子設(shè)備的機(jī)械應(yīng)力要求和植入設(shè)備的安全要求。

目前用于醫(yī)療植入產(chǎn)品的鋰離子電池等電池通常都是剛性的，而大部分柔性電池使用了易燃或腐蝕性電解質(zhì)，安全風(fēng)險(xiǎn)較大，而且與可穿戴設(shè)備的生物兼容性差，更不適用于植入電池。

復(fù)旦大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了兩種柔性電池：二維帶狀電池和一維纖維狀電池。前者能夠?qū)⑤p薄的電極薄膜黏附在一個(gè)鋼絞線網(wǎng)中，而后者能夠在一個(gè)碳納米管骨架周圍嵌入電極材料的納米粒子。研究人員測試了電池的生物兼容性，以及硫酸鈉作為液體電解質(zhì)用于可穿戴設(shè)備電池的適用性。測試結(jié)果顯示，使用硫酸鈉溶液作為電解質(zhì)，兩種新型電池的容量和輸出功率等性能比目前大多數(shù)用于可穿戴設(shè)備的鋰離子電池更高。此外，一維纖維狀電池使用的碳納米管能夠加速將溶解氧轉(zhuǎn)化成氫氧離子，這一過程如果不受控制會(huì)危害電池的有效性，但卻具有治療癌癥和細(xì)菌感染的潛力。未來，這種纖維狀電極或?qū)⒛軌蛑踩肴梭w以消耗基礎(chǔ)氧氣，為保護(hù)人類健康作出貢獻(xiàn)。 (KX.0815)

新型催化劑提高可充電鋅空氣電池的性能

澳大利亞悉尼大學(xué)和新加坡南洋理工大學(xué)的研究人員合作研制出一種新型催化劑，有望大幅提高可充電鋅空氣電池的性能。

鋅空氣電池具有成本低、儲電量大、安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但鋅空氣電池長期缺少高性能的雙功能氧電極催化劑，需使用鉑和銥等貴金屬作為電極催化劑，制約了其推廣應(yīng)用。研究人員通過對鐵、鈷和鎳等元素組成的雙金屬氧化物在納米尺度上的組分、大小和結(jié)晶度的同步控制，研發(fā)出了由鐵、鈷和鎳等金屬氧化物結(jié)晶而成的雙功能氧電極催化劑，可同時(shí)催化兩類反應(yīng)。在測試中，使用新型催化劑的鋅空氣電池表現(xiàn)出了良好的性能，在完成了長達(dá)120h的60個(gè)充放電循環(huán)后，電池的能效僅降低了不到10%。目前，研究人員正致力于解決鋅空氣電池存在的基礎(chǔ)技術(shù)問題，以使其盡快投入實(shí)際應(yīng)用。

該項(xiàng)研究成果突破了鋅空氣電池電極催化劑的瓶頸，有望拓展鋅空氣電池在電子產(chǎn)品等方面的應(yīng)用。 (新 華)

將生姜榨汁，配成生姜原液，按表1配成相應(yīng)質(zhì)量濃度的生姜汁；選取乳酸鏈球菌素、檸檬酸、魔芋葡甘聚糖、海藻酸鈉、甘氨酸5種保鮮劑，以無菌水為溶劑，按照表1配制成溶液。將新鮮魚塊分別放入上述保鮮劑共24瓶溶液中，5 min后取出，采用保鮮膜包好后放入培養(yǎng)皿中，置于恒溫培養(yǎng)箱中，于37℃條件下培養(yǎng)24 h后取出，搗碎，稀釋至1×10-6，分別取1 mL置入無菌平皿中，傾入牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，混勻，于37℃條件下倒置培養(yǎng)48 h后計(jì)數(shù)。再根據(jù)菌落總數(shù)確定各生物保鮮劑的最佳質(zhì)量濃度。

美國海軍將聯(lián)合普渡大學(xué)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)安全儲能系統(tǒng)

美國海軍水面戰(zhàn)中心克萊恩分部（NSWC CD）與普渡大學(xué)簽署合作研發(fā)協(xié)議，將共同開發(fā)新一代大容量網(wǎng)絡(luò)安全儲能系統(tǒng)，目標(biāo)是研發(fā)非易燃易爆電池，防彈減震裝置，輕型、高能量密度解決方案，超過任務(wù)需要的超長供電時(shí)間技術(shù)，以及嵌入式電池健康管理系統(tǒng)等新技術(shù)與新產(chǎn)品。

據(jù)介紹，海軍作戰(zhàn)系統(tǒng)的集成度不斷提高，需要更加靈活的網(wǎng)絡(luò)化、自適應(yīng)電力及能源解決方案。鋰電池能量密度較高，可滿足多種任務(wù)需要，但其在安全性和可靠性方面的不足制約了其在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。該項(xiàng)合作研發(fā)協(xié)議的實(shí)施將推動(dòng)創(chuàng)新能源解決方案的發(fā)展，降低尺寸、重量和功率需求，并提高軍用平臺的安全性。網(wǎng)絡(luò)安全儲能系統(tǒng)對于美國海軍及海軍陸戰(zhàn)隊(duì)水面、水下、空中及岸基設(shè)施至關(guān)重要。 (船 信)

全球首臺“華龍一號”核反應(yīng)堆壓力容器交付

由中國核工業(yè)集團(tuán)公司委托，中國第一重型機(jī)械集團(tuán)公司制造的全球首臺“華龍一號”——福清5號核反應(yīng)堆壓力容器在中國一重大連核電石化公司完工交付，標(biāo)志著我國已掌握國際三代核電先進(jìn)技術(shù)，并擁有完整自主知識產(chǎn)權(quán)和核心制造能力。

據(jù)悉，“華龍一號”是我國核電“走出去”和推進(jìn)“一帶一路”倡議的重要舉措。“華龍一號”核反應(yīng)堆壓力容器作為核電裝備核心中的核心，其制造過程的每個(gè)環(huán)節(jié)要求都異常嚴(yán)格，工裝輔具、產(chǎn)品清潔、密封狀態(tài)等工序均需要高度精確?！叭A龍一號”核反應(yīng)堆壓力容器的成功制造，也已成為我國核電技術(shù)先進(jìn)性與成熟性有機(jī)統(tǒng)一、安全性與經(jīng)濟(jì)性相互平衡的又一成熟樣本。 (中 新)

俄羅斯研發(fā)熱發(fā)射小型核電站

俄羅斯國家原子能集團(tuán)公司所屬“光線”科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合公司研發(fā)出了新型熱發(fā)射小型核電站。該核電站具有安全可靠、可長期運(yùn)行等特點(diǎn)，可用作獨(dú)立電源為偏遠(yuǎn)地區(qū)的重要設(shè)施供電。

該核電站具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)。其基于熱電子發(fā)射效應(yīng)工作，采用熱發(fā)射能量轉(zhuǎn)換裝置將核裂變所產(chǎn)生的熱能直接轉(zhuǎn)化為電能。與傳統(tǒng)的核電站相比，其運(yùn)行期間不產(chǎn)生氣態(tài)裂變產(chǎn)物，安全性更高；當(dāng)退役拆除后，原址土地可完全復(fù)原。該核電站的最大功率為100kW，運(yùn)行管理可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，操作人員僅需完成啟動(dòng)、設(shè)定功率值和停機(jī)操作等指令，即可在穩(wěn)定輸出功率狀態(tài)下長期運(yùn)行，一次裝填核燃料的使用期限超過10年。

“光線”公司現(xiàn)已建立了該核電站技術(shù)的研發(fā)和試驗(yàn)生產(chǎn)基地，可快速實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。

(科技部)

我國成功完成加納微堆低濃化改造

8月29日17時(shí)15分，國外首座開展低濃化改造的微堆——加納微堆高濃鈾燃料安全、順利地從加納運(yùn)抵中國核工業(yè)集團(tuán)公司中國原子能科學(xué)研究院，標(biāo)志著加納微堆低濃化改造項(xiàng)目圓滿完成。

微堆是微型中子源反應(yīng)堆的簡稱。加納微堆是中國原子能科學(xué)研究院于1995年設(shè)計(jì)建成的一座高濃鈾微堆。原型微堆低濃化是在不改變堆芯尺寸的情況下，將高濃鈾組件換成低濃鈾組件，并滿足微堆應(yīng)用需求的改造工作。改造后的原型微堆具備原微堆的所有功能，固有安全性能更好，燃料使用壽命更長。2014年，在國際原子能機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)下，由加納、我國和美國開始實(shí)施加納微堆低濃化改造，我國主要負(fù)責(zé)低濃鈾燃料、零功率實(shí)驗(yàn)和技術(shù)支持等工作。

加納微堆是國外首座完成低濃化改造的微堆。該項(xiàng)工作的圓滿完成兌現(xiàn)了我國政府的莊嚴(yán)承諾，展示了中國負(fù)責(zé)任核大國的國際形象。通過開展微堆低濃化改造項(xiàng)目形成的“加納模式”——多國合作、技術(shù)引領(lǐng)、優(yōu)勢互補(bǔ)的國際合作模式，也將為后續(xù)國外其它微堆低濃化改造提供技術(shù)支撐和寶貴經(jīng)驗(yàn)。 (網(wǎng) 綜)

我國制備出集成一體化摩擦-電磁混合發(fā)電機(jī)

受商業(yè)化電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，北京納米能源與系統(tǒng)研究所的研究人員制備出一種旋轉(zhuǎn)套筒式摩擦-電磁混合發(fā)電機(jī)，成功將摩擦納米發(fā)電機(jī)和電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)高度集成在一起，可在不影響電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)工作的前提下，利用摩擦納米發(fā)電機(jī)進(jìn)一步收集轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，從而實(shí)現(xiàn)了對機(jī)械能的高效收集。

據(jù)介紹，將摩擦納米發(fā)電機(jī)和電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)相結(jié)合可彌補(bǔ)電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)在低頻下收集能量的不足，而且具有進(jìn)一步提高能量轉(zhuǎn)化效率的潛能。然而，如何解決摩擦納米發(fā)電機(jī)和電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)之間的阻抗匹配問題并實(shí)現(xiàn)集成化，成為混合發(fā)電機(jī)研究的難點(diǎn)。

研究人員開發(fā)的集成一體化摩擦-電磁混合發(fā)電機(jī)在僅僅使用商業(yè)變壓器的條件下就實(shí)現(xiàn)了摩擦納米發(fā)電機(jī)和電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)的阻抗匹配，大幅減少了能量在復(fù)雜管理電路上的損耗。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，摩擦納米發(fā)電機(jī)和電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)在變壓器的作用下可以高效地結(jié)合在一起：在250rmp的轉(zhuǎn)速下，混合發(fā)電機(jī)的匹配內(nèi)阻為8kΩ，輸出功率高達(dá)14mW。據(jù)悉，該旋轉(zhuǎn)套筒式摩擦-電磁混合發(fā)電機(jī)不僅可以收集環(huán)境中的風(fēng)能、水能、轉(zhuǎn)動(dòng)能等機(jī)械能，還可結(jié)合目前商業(yè)電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)裝置提高低頻機(jī)械能的利用效率，具有很大的實(shí)用價(jià)值和巨大的商業(yè)化前景。 (納能所)

美國研發(fā)新結(jié)構(gòu)提高太陽能電池的效率

受飛蛾眼睛的啟發(fā)，美國勞倫斯國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員研發(fā)出一種納米分層式結(jié)構(gòu)。將其裝在太陽能板表面，可將被反射的光線減少至1%，從而提高太陽能電池的效率。

太陽能發(fā)電的能源來源于太陽光，光線在照射到地面的過程中受各種顆粒及太陽能板上灰塵的反射，30%以上的光線會(huì)被反射而無法利用。飛蛾眼睛的眼角膜表面有許多細(xì)小的納米級結(jié)構(gòu)，長度、深度均僅有200nm左右，尺寸比可見光波長還短，因此，能夠減少光的反射。

測試結(jié)果表明，在一般情況下，太陽能電池光線的反射率高達(dá)38%；在太陽能電池表面安裝微米級的層狀結(jié)構(gòu)后，反射率降至11%；在太陽能電池表面安裝納米陣列結(jié)構(gòu)后，其反射率降至1%～2%。此外，研究人員還能通過組合不同種類的飛蛾眼睛構(gòu)造，來滿足不同的需求。

據(jù)稱，該項(xiàng)技術(shù)還可應(yīng)用于相機(jī)甚至望遠(yuǎn)鏡等光學(xué)工具中，使相機(jī)在低光照條件下也能拍照。該技術(shù)適合量產(chǎn)，但目前僅能應(yīng)用于硅材料的表面。研究人員將進(jìn)一步研究將其應(yīng)用于塑料及玻璃表面的方法，并測試太陽能電池的性能。 (KX.0908)

第二代“麻辣小龍蝦救援機(jī)器人”交付武警交通部隊(duì)

江蘇八達(dá)重工機(jī)械有限公司BAJY42LL型第二代“麻辣小龍蝦救援機(jī)器人”通過武警交通部隊(duì)組織的專家驗(yàn)收，并完成了產(chǎn)品交付。隨后，這些救援機(jī)器人裝車發(fā)往四川綿陽武警交通部隊(duì)第三支隊(duì)，用于我國西部各地域的應(yīng)急救援應(yīng)戰(zhàn)儲備。

BDJY42型救援機(jī)器人是八達(dá)重工公司牽頭承擔(dān)的國家“十二五”科技支撐計(jì)劃“大型系列化救援機(jī)器人研制項(xiàng)目”中最小的，也是最精致、技術(shù)含量最高的一款液壓重載救援機(jī)器人產(chǎn)品。該產(chǎn)品于2005年提出產(chǎn)品功能研發(fā)概念，于2008年汶川大地震后，邀請了相關(guān)領(lǐng)域的近百名研究人員共同參與了該產(chǎn)品的關(guān)鍵課題攻關(guān)。該救援機(jī)器人產(chǎn)品代表了我國數(shù)字化液壓重載機(jī)器人技術(shù)的頂尖水平，其系統(tǒng)配置代表了世界先進(jìn)水平。同時(shí)，針對武警交通部隊(duì)對該救援機(jī)器人的第二次訂購需求，八達(dá)重工公司按照武警交通部隊(duì)所提出的12項(xiàng)實(shí)質(zhì)性功能增項(xiàng)和性能對其進(jìn)行優(yōu)化后，該機(jī)器人將更加適應(yīng)武警交通部隊(duì)的應(yīng)急救援需要，并逐步列裝軍隊(duì)其它兵種，對于提高國家應(yīng)急救援實(shí)戰(zhàn)能力具有重要意義。 (八 達(dá))

長春光機(jī)所永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制方法研究獲進(jìn)展

中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所的研究人員在4m光學(xué)望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目需求的牽引和支持下，提出了滑?？刂坪偷鷮W(xué)習(xí)控制相結(jié)合的魯棒迭代學(xué)習(xí)控制方法，抑制了電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)對控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速跟蹤性能的影響。與傳統(tǒng)算法相比較，該控制算法可使電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)降低33%。

在該控制系統(tǒng)中，迭代學(xué)習(xí)控制器對系統(tǒng)未知周期性擾動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì)，以抑制系統(tǒng)的周期性轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；滑模控制器對系統(tǒng)的內(nèi)部參數(shù)攝動(dòng)和外部負(fù)載擾動(dòng)等非周期性擾動(dòng)進(jìn)行自適應(yīng)估計(jì)和前饋補(bǔ)償，以增強(qiáng)系統(tǒng)的抗擾動(dòng)性能。該魯棒迭代學(xué)習(xí)控制方法在實(shí)現(xiàn)對永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)有效抑制的同時(shí)，還可保證系統(tǒng)的魯棒性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。

為了滿足大口徑望遠(yuǎn)鏡低速、平穩(wěn)跟蹤的需要，伺服控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)單元需采用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比高、功率密度高、可靠性高、調(diào)速范圍寬的永磁同步電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。然而，齒槽轉(zhuǎn)矩、磁通諧波，以及電流檢測誤差等因素引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)會(huì)引起電機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，導(dǎo)致伺服控制系統(tǒng)跟蹤性能的下降。因此，研究永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的檢測與抑制方法對于提高大口徑望遠(yuǎn)鏡伺服控制系統(tǒng)的跟蹤精度意義重大。該控制算法為4m大口徑望遠(yuǎn)鏡的永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)的低速、高精度控制提供了技術(shù)支撐。 (中科院)

南網(wǎng)科研院研發(fā)芯片級直流電場MEMS傳感器

南方電網(wǎng)科學(xué)研究院在特高壓工程技術(shù)（昆明）國家工程實(shí)驗(yàn)室成功測試了自主研發(fā)的芯片級直流電場MEMS傳感器。這是國際上首次將微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)應(yīng)用于直流輸電電場測量。該傳感器可廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)的設(shè)備精細(xì)化設(shè)計(jì)、在線監(jiān)測、電磁環(huán)境評估，以及氣象部門的雷電觀測預(yù)警、電動(dòng)汽車駕駛艙電場檢測、航空器等升空后大氣環(huán)境電場監(jiān)測等領(lǐng)域。

與傳統(tǒng)的場磨型傳感器相比，MEMS傳感器尺寸小，重量輕（僅為場磨型傳感器的1‰），功耗低（僅有3mW），可減少畸變，從而大幅提高測試精度。該傳感器是南網(wǎng)科研院依托“基于MEMS和無線供能技術(shù)的集成直流合成電場傳感技術(shù)研究”項(xiàng)目研制成功的樣片。該樣片通過將靜電梳齒驅(qū)動(dòng)和單層側(cè)壁式感應(yīng)電極結(jié)構(gòu)刻蝕在300μm厚的二氧化硅晶圓上，形成5mm×4mm×0.3mm的傳感器芯片，以此為核心與外圍電路共同封裝構(gòu)成傳感器樣機(jī)。

該芯片級MEMS傳感器解決了傳統(tǒng)測量裝置精度低、可靠性差、不適用于狹窄空間測量等問題，市場前景廣闊，應(yīng)用價(jià)值巨大。 (中 電)