太陽能、風能等可在生能源的應用越來越廣泛,不久前英國可再生能源發電還首次超過了化石燃料發電量,盡管如此,可在能源在很多領域還無法取代石油的傳統能源。
以太陽能為例,目前商用的太陽能系統加熱的最高溫度約為565℃,這足以用于發電,但像水泥和鋼鐵等工業生產,這樣的溫度遠遠不夠,還是得依賴化石燃料。
不過最近一家清潔能源初創公司Heliogen推出了一項新技術,首次讓太陽能系統產生超過1000℃的溫度,能夠滿足水泥和鋼鐵等工業生產需求,而這家公司的投資者之一正是微軟創始人比爾·蓋茨。
據CNN報道,Heliogen通過AI算法來調整大量太陽能面板的位置,讓不同鏡面將太陽能定向反射到一個點上,從而加熱到1000℃以上的高溫,最高能達到太陽表面溫度(約5505°C)的四分之一。
這種通過光學系統聚集太陽輻射能的方式叫做集中式太陽能發電(solarthermal central receiver system),其實并不是什么新技術,阿曼油田的石油鉆探就利用了這種技術來提供能源。
但在此之前,即便是使用集中式太陽能發電,也無法產生足夠的熱能來制造水泥和鋼鐵等工業產品,為了解決這個問題,Heliogen的科學團隊嘗試引入人工智能技術,通過計算機視覺算法、自動邊緣檢測等技術來訓練太陽能面板,公司創始人Bill Gross表示:
如果你拿起1000面鏡子,(將太陽光)精確地聚焦到某個點,就可以達到極高的溫度。
按照Heliogen的規劃,當太陽能產生的溫度足夠高,就能將氫分子從水中分離出來,用于大規模生產氫氣,轉化為飛機、卡車等交通工具的燃料,Bill Gross表示公司長遠的目標是成為一家綠色氫能源公司。
如果Heliogen的技術能夠成熟用于工業生產,對于減少全球溫室氣體排放或能作出巨大貢獻。根據國際能源署的數據,水泥生產過程排出的來二氧化碳就占到全球總排放量的7%,水泥、鋼鐵等工業生產的碳排放占了全球排放量的20%。
作為Heliogen的投資人,比爾·蓋茨也在一份聲明中表達了對Heliogen的支持,認為該技術有望推動化石燃料替代能源的發展。
過去幾年,Facebook、蘋果、亞馬遜、Google等科技公司都加大了可再生能源的投資,而比爾·蓋茨在對于這個領域也十分熱衷。
早在2016年,比爾·蓋茨、馬云、杰夫·貝索斯等人主導的突破能源聯盟(Break through Energy Coalition)就宣布將建立一個超過10億美元的基金,通過為清潔能源領域提供投資來應對全球氣候變暖問題。
突破能源聯盟投資了很多可再生能源領域的創業公司,比如開發了一種超低成本、壽命更長的電池,另一家叫做的公司則通過利用廢棄油田儲存高壓水用于發電。
而Heliogen的太陽能系統最大的優勢,是與煤炭、石油和天然氣等化石燃料相比,陽光是免費的,而且人工智能技術進一步提高了這項技術的性價比。
目前電力僅占全球能源需求的四分之一,在發電之外,將太陽能用于工業生產和運輸行業等領域,或許才是太陽能更值得憧憬的未來。