伦敦——新的科学发现已经出现，可以增强生物燃料，重新利用废热，从太阳能电池板获得更多电力——甚至可以在房间内无线输电。
以下是四项有希望的发明，它们为改善我们的生活和改变我们发电和用电方式提供了诱人的潜力。
冷杉驱动
美国科学家将冷杉树与一种肠道细菌杂交，用牛肉汤喂养它，并观察它释放出高辛烷值火箭燃料的化学物质。他们结合了基因操作和微生物学，为军事航空和航天技术开辟了一种新型生物燃料制造途径。
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帕梅拉·佩拉尔塔-叶海亚和佐治亚理工学院的研究合作者在《合成生物学》杂志上报告说，他们的新技术在达到与导弹燃料 JP-10 相匹配的高能量水平之前还有一段路要走，JP-10 是一种高辛烷值燃料，每加仑价值 25 美元，并且只能从每桶原油中提取少量。
但科学家们表示，他们的方法产生的蒎烯是早期生物燃料努力的六倍。
蒎烯是一种由针叶树产生的芳香化学物质，是 JP-10 的前体，它也具有化学式 C10H16。研究人员用来自两种北美松树和巨冷杉树 (Abies grandis) 的酶改造了大肠杆菌微生物，然后让这些细菌在牛肉汤烧瓶中工作。
他们的最佳结果是每升 32 毫克蒎烯。
为了与 JP-10 竞争，科学家们需要做得好 26 倍。佩拉尔塔-叶海亚说，未来的问题是“困难的，但并非不可克服的”。
冷热之间
在另一项实验室独创性和学术资源的例子中，伊利诺伊州西北大学的默库里·卡纳齐迪斯和同事开始试验化合物硒化锡的晶体形式，并发现它具有惊人的热电潜力。
热电材料是非常差的热导体，但却是良好的电导体。大多数能量都以热量的形式浪费掉，这些热量从内燃机或燃煤发电机中传导出来。因此，这项发现提高了将废热收集起来并转化为电能的可能性。
热电设备的评估涉及高度专业的计算，例如“无量纲品质因数 ZT”，但研究人员在《自然》杂志上报告说，在约 650°C 时，他们的硒化锡晶体具有迄今为止报告的最高 ZT 值。
由于它是如此差的热导体，样品的一侧可以加热并保持热，而另一侧则保持凉爽。而且由于热量没有散失，它仍然集中，可以再次用于产生更多电力。
“一种好的热电材料是一项商业主张——既有商业意义，也有科学意义，”该研究的作者之一维纳亚克·德拉维德说。“您不必将世界上浪费的大部分能量转化为有用能量，就能使一种材料非常令人兴奋。”
从太阳能中夺走光芒
当美国科学家正在寻找更强大的生物燃料，并在相对常见的矿物中发现意想不到的热电特性时，英国科学家找到了一种方法来消除太阳能电池板的光芒。
太阳能发电场会产生有问题的眩光。英国拉夫堡大学的一个团队设计了一种多层防反射涂层，可以减少光伏面板的反射，同时提高其效率。
玻璃表面会反射撞击到它的 4% 的光，因此这种耐刮擦、耐用的氧化锆和二氧化硅涂层实际上会将功率输出提高 4%。
无线电力
其他研究人员正在寻找创新方法来将电力输送到消费者手中。
在韩国科学技术院，研究人员报告说，他们开发了一种偶极线圈谐振系统，可以在五米范围内传输电力，并为例如大型 LED 电视系统和三个 40 瓦风扇供电。
这是对 2007 年在麻省理工学院进行的一项实验的改进，当时电流无线传输跨越了六英尺的间隙。
这项技术至少在目前而言仍然昂贵且仍处于早期阶段。但其创造者寄予厚望。
核工程师兼量子工程师 Chun T Rim 预测说：“就像我们今天在任何地方都看到 Wi-Fi 区域一样，我们最终将在餐馆和街道等地方拥有许多 Wi-Power 区域，为电子设备无线供电。” “我们将随时随地使用这些设备，而无需连接杂乱的电线，也无需担心为电池充电。”
蒂姆·拉德福德是气候新闻网的编辑，该新闻服务机构免费向全球媒体机构提供有关气候变化的新闻和评论。
本文最初发表于每日气候，每日气候是由非营利媒体公司环境健康科学出版的气候变化新闻来源。