核能▶原子的核是核能的来源。▶核分裂(填充)时,核能会以热能和光能的形式释放。▶核能在高速碰撞并连接(保险丝)时也会释放。机械能▶在对象进行工作时,它会获取能量。▶其获取的能量称为机械能。能量转换▶能量可以从一种形式更改为另一种形式。▶能量形式的变化称为能量转化。▶通过太阳能电池的太阳能量可以直接转化为电。▶绿色植物将太阳能量(电磁)转化为淀粉和糖(化学能)。▶在电动机中,电磁能转化为机械能。
• 替代燃料来源和先进的发电方式可以减轻燃料储存场和运输资产的压力。降低对燃料的依赖反过来会减少运输需求,从而减少处于危险中的士兵数量。提高效率的创新措施包括将燃料电池改装到下一代作战车辆中。这些燃料电池的工作原理类似于电池,将燃料(如氢气、天然气、甲醇或汽油)和氧化剂(如氧气)的化学能转化为电能。如果向电池供应燃料和氧化剂,则可以连续运行。30 另一种在需要时提供燃料的技术是将添加剂应用于东道国的商业燃料,改善其性能并将其转变为军队可以使用的燃料。
在可再生能源领域,对可持续和高效能源的追求继续推动着创新。在众多方法中,光化学反应因其将光能转化为化学能的能力而脱颖而出,为可再生能源技术提供了有希望的解决方案。光化学反应涉及由吸收光子(通常来自阳光)引发的化学转化。当分子(称为光反应物)吸收光能并转变为更高能态时,就会发生这些反应,从而形成反应中间体。然后,这些中间体经历各种化学过程,例如键断裂或形成,从而产生所需的产品。光化学反应是一种令人着迷的现象,其中光能引发分子中的化学转化,从而形成新物质。
电动启动系统:电气系统使用存储在电池中的化学能。电池由发动机驱动的交流发电机或外部源自动充电。气动起始系统:气动启动系统使用储存在压力箱中的压缩气体的能量。储罐会被电动机或发动机驱动的气体压缩机自动充电。液压起始系统:液压系统使用在高压下存储在钢压力容器中的液压油。容器由带有积分压力阀的小型发动机驱动的液压泵自动充电。选择哪一个:所有这三个系统的技术都得到了良好的发展。任何系统都可以轻松控制,并且可以配置为手动或自动操作。
太阳能是唯一足以替代化石燃料的能源。然而,由于阳光的扩散性质,大规模利用太阳能需要高效的能量捕获和储存过程。[3] 光伏 (PV) 电池能够大规模地将太阳能转化为电能,但需要昂贵的储能设备(如电池)来储存和分配电能。储存和分配光伏电池产生的太阳能的另一种解决方案是将太阳能转化成化学能的形式(尤其是 H2 的形式)并储存起来。作为能源载体,H2 具有几个明显的优势,例如易于储存和运输、能量密度高(700 个大气压下约 140 MJKg @ 1)并且没有碳排放(H2 的唯一燃烧产物是水)。[4]
燃料电池利用氢的化学能清洁高效地发电,为交通运输等广泛应用提供动力。这种绿色技术的唯一副产品是水,不会产生有害排放。Kjeang 参与过涉及设计、制造和评估新燃料电池技术的项目,其中运用了材料设计和电化学领域的前沿研究。加入 SFU 之前,Kjeang 曾在燃料电池开发和制造领域的行业领导者 Ballard Power Systems 担任研究工程师。这段经历帮助建立了 SFU 燃料电池研究项目,并促进了与 Ballard 的战略研究伙伴关系。Kjeang 的大部分工作都集中在正在开发以氢为动力的燃料电池电动汽车技术上。
配备氢能储存系统 (HESS) 的发电厂,包括基于可再生能源 (RES) 的发电厂,是世界能源发展最有前景的领域之一 [1]。HESS 的关键要素是水电解器、氢气(有时是氧气)储存系统和燃料电池系统。水电解器利用一次电源的多余电能产生氢气(和氧气)。根据最终用户及其需求,生成的氢气可以以压缩形式、液化状态存储在各种载体上,例如金属氢化物、毛细管、微球和碳材料。不饱和烃的可逆加氢过程为安全储存和运输开辟了广阔的前景。一次电源电能的缺乏或缺失由燃料电池系统补偿,该系统将储存的氢气和氧气(来自氧气储存系统或空气)之间的反应化学能转换回电能。
随着美国逐渐放弃化石燃料,其经济将更多地依赖可再生能源。由于目前的可再生能源有时会产生不稳定的电源,因此储存能源以备电力供应低于电力需求时使用非常重要。电池储存是一种储存电力的方法。然而,与典型的电池储存相比,地质(地下)能源储存可能能够在更长的时间内保留大量能源。地质能源储存还具有很高的灵活性;许多不同类型的材料可用于在各种地下环境中储存化学能、热能或机械能。美国地质调查局 (USGS) 有能力研究和评估可能的国内地质能源储存资源,以帮助美国为未来的可再生能源做好准备。