为保证电力供应日本首相岸田文雄提议建造新的核电站。在东日本大地震福岛核事故之后，日本关闭了现有的核电站，由日本原子能规制委员会进行安全审查。之前日本总发电量的三成左右依靠核电站，审查合格的核电站正在推进重启。但是审查已通过的 17 座核电站中，现在运行的只有 6 座。审查长达近 10 年，还有核电站没有得出结论。日本 2020 年度的总发电量中，核电站仅占 4%。

电动汽车的充电时间是影响消费者购买的一个重要因素，但加快充电过程可能会损坏电池并缩短其使用寿命。研究人员在美国化学学会秋季会议上报告说，他们设计了一种超快充电方法，可在 10 分钟或更短的时间内为不同类型的电动汽车电池供电而不会造成伤害。当电池充电时，锂离子从设备的一侧（阴极）迁移到另一侧（阳极）。只要锂离子迁移得快，电池充电就更快，但有时锂离子不会完全移动到阳极中。在这种情况下，锂金属会堆积起来，可能会引发电池早期故障，还可能导致阴极磨损和破裂。研究人员使用机器学习技术整合充电数据创建独特的充电协议。通过输入许多锂离子电池在充电和放电循环期间的状况信息，科学家训练机器学习分析预测电池寿命以及不同设计最终会失败的方式。然后将数据反馈到分析中，以识别和优化随后在真实电池上测试的新协议。研究结果显示，新方法在短时间内显著增加了进入电池的能量。研究人员观察到电池在 10 分钟内充电到 90 %以上，且没有锂电镀或阴极开裂。

因面临冬季天然气供应问题，意识形态上反对核能的绿党成员 Steffi Lemke 表示可能撤销关闭德国最大核电站 Isar 2 的决定。德国是在 2011 年日本福岛核事故之后决定关闭核电站，它目前仍在运行的核电站只剩下三座。随着俄罗斯限制对外的天然气供应，人们呼吁暂停关闭核电站。绿党成员、副总理兼经济部长 Robert Habeck 委托进行了另一次德国能源安全评估，此前的评估认为冬季天然气供应是安全的，目前还不清楚最新的评估结果何时发布。财政部长等政客都表态支持推迟关闭核电站。

欧盟议会周三投票将核能和天然气归类为环境可持续能源。有 278 名议员投票反对，但未达到否决提案所需的多数票。根据新批准的分类法，只要是取代煤炭石油等肮脏化石燃料，2030 年前建造的核电和天然气发电站将归类为过渡性能源。核电项目需要采用耐事故燃料（accident-tolerant fuels）和遵守放射性废物处理标准就能得到资助。虽然核电站不排放温室气体，但会产生强毒性的放射性废物。在欧盟，法国支持核电德国支持天然气。为了达成妥协核电和天然气被合并为一个提案。

绿色能源如太阳能和风能的一大问题是如何储存多余的太阳能和风能，如何在没有太阳和风的日子用电？将更多的再生能源输入电网意味着需要提升其他能源来源平衡电网，因为里面电力太多或太少都可能导致电网崩溃。 解决这个问题最明显的方案就是大规模储电设施，把能源储存起来，在电网增加绿色能源的时候平衡电力需要。 目前大多数的电池都是锂电池，扩大锂电池规模十分昂贵，而且工业制造的排放很大，它们只能应对有限数量的多余电力。但在芬兰的坎康佩（Kankaanpää），一些年轻的工程师建成了第一个商用的用沙子做出的储能设备，它们认为这是一种低成本，低环境代价的储能方式。沙子是储热的有效的媒介，沙子长时间流失热量很少。研究人员说，他们的设备能把沙子以 500 摄氏度的高温保持几个月。

国际能源署发表报告《Nuclear Power and Secure Energy Transitions: From Today’s Challenges to Tomorrow’s Clean Energy Systems》，认为为了到本世纪中叶实现净零排放，全球的核电装机容量需要翻一番，从今天的 413 GW 增加到 812 GW，2030 年代的年核电装机容量需要增加 27 GW。如此才有机会将全球的气温上升控制在比工业化前水平高 1.5 摄氏度。此外目前占到全球装机容量 63% 或 260 GW 的核电站其历史已经逾 30 年，接近其寿命终点。发达国家的核电装机容量到 2030 年可能会因为寿命到期而缩小三分之一。发达经济体的核电装机容量占到了全球的七成，但核电机组在老化，没有多少新核电站在投资建造。

在欧盟通过法律要求包括智能手机在内的电子设备强制使用 USB-C 充电器以减少电子垃圾之后，巴西也计划推出类似的规定。巴西电信监管机构国家电信监管局（Anatel）发布了一份建议书，征询民众意见，意见截止日期 8 月 26 日。国家电信监管局无疑是受到了欧盟行动的启发，它表示强制使用 USB-C 充电器能减少电子垃圾方便消费者，缺点是执行成本较高，可能会阻碍企业开发新的更好的充电器标准。

欧盟议员周二达成协议，要求在欧盟销售的智能手机等便捷式电子设备必须采用通用充电器端口。通用充电标准是基于 USB Type-C，此举旨在减少电子垃圾，这一协议将对苹果产生不利影响，苹果的设备广泛使用私有的 Lightning 充电器端口。欧盟预计将在今年晚些时候正式批准该协议，从 2024 年秋季开始执行这一规定。

根据发表在 PNAS 期刊上的一项研究，斯坦福大学发表声明警告，长期以来被吹捧为核能未来的小型模块化反应堆实际上会比传统的核电站产生更多的放射性废弃物。研究主要作者、麦克阿瑟学院斯坦福大学国际安全与合作中心（CISAC）的前博士后研究员 Lindsay Krall 表示：“我们的研究表明，大多数小型模块化反应堆的设计实际上会增加需要管理和处置的核废料数量，在我们研究的案例中，这一数量会增加 2 到 30 倍。”“这些发现与这种先进核技术的倡导者们宣称的降低成本并减少放射性废弃物的好处截然相反。”

当中子分裂反应堆中心的铀原子时，核反应堆会产生能量，并产生新的中子继续分裂其他的铀原子，从而产生连锁反应。但是一些中子会从核心逸出并撞到周围的结构材料（例如钢和混凝土）上，这个问题被称为中子泄露。被逸出的中子“激活”之后，这些材料会变得具有放射性。这项新研究发现，由于小型模块化反应堆的尺寸较小，与传统反应堆相比，它们会出现更多的中子泄露。泄露的增加会影响其废弃物的数量和构成。Ewing 表示：“泄露的中子越多，中子激活过程产生的放射性就越大。”“我们发现，小型模块化反应堆产生的中子活化钢至少比传统核电站多九倍。这些放射性材料在废弃处置之前必须仔细进行管理，这将代价高昂。”

声明指出，这是一个问题，因为仅在美国，废核燃料就以每年大约 2000 公吨的速度积累，这些废料“目前存储在反应堆场的水池或干桶中”。但这不是唯一的问题： 研究还发现，和现有的核发电站相比，小型模块化反应堆生产每单位能量产生的废核燃料的数量要多得多，而且复杂得多。共同作者、英属哥伦比亚大学公共政策与全球事务学院院长 Allison Macfarlane 教授表示：“一些小型模块化反应堆设计需要化学高热值燃料和冷却剂，这些燃料和冷却剂会产生难以处理的废料。”“那些高热值燃料和冷却剂在废弃处置之前可能需要昂贵的化学处理。” 研究得出的结论是，总体而言，小型模块化设计在放射性废物产生、管理需求和废弃处置选择方面不如常规反应堆。废核燃料的长期辐射也是一个问题。研究小组估计，一万年以后，三个研究模块生产单位能量所排放出的废核燃料中钚的放射性毒性将比常规核发电站废核燃料中钚的放射性毒性至少高 50%。作者们表示，由于这种高水平的放射毒性，小型模块化反应堆废物的地质储存库应该通过周全的选址过程，仔细加以选择。

欧盟国家和立法者计划在下周二 6 月 7 日讨论苹果强烈反对的通用充电端口提议，该提议要求手机、耳机和平板都使用相同的充电端口以减少电子垃圾。欧盟是在逾 10 年前 iPhone 和 Android 用户抱怨使用不同的充电器后提出了通用充电端口的建议。目前 Android 设备使用 USB-C 端口充电，而苹果使用私有的 Lightning 连接器。通用充电端口提议将采用 USB-C 端口，因此受影响最大的将是苹果公司。下周二的会议预计将就此达成最终协议。

空客在英国设立一个专注氢技术的机构，这是该公司支持下一代飞机设计的最新尝试。空客公司表示，位于布里斯托尔菲尔顿的零排放开发中心（ZEDC）开始致力于开发此项技术。该中心的主要目标之一将围绕着空客公司所谓的“具有成本竞争力的低温燃料系统”，这是该公司的 ZEROe 飞机需要的。三架绰号为“ZEROe”的零排放“混合动力”概念飞机的详细信息早在 2020 年9月公布。空客表示，它希望到 2035 年开发“零排放商用飞机”。英国的 ZEDC 将跻身于西班牙、德国和法国的类似站点之列。该公司表示：“所有空客的 ZEDC 预计将在 2023 年全面投入运营，并且做好准备使用首个功能齐全的低温氢气罐进行地面测试，并将于 2026 年开始进行飞行测试。”

140 年前，爱迪生开始用两个燃煤发电站发电，一个位于伦敦（霍尔邦高架桥），另一个位于纽约市（珍珠街站）。尽管电力显然是下一个大事件，但是让大多数人用上电所花费的时间还是超出了人一生的长度。即使是现在，世界上也不是所有的地方都能轻松地用上电。这种缓慢的推广对我们是一个提醒——基础系统性的转型旷日持久。这种转型往往遵循S形曲线：增长率由慢到快，然后又回归到慢。1902 年，美国发电量仅为 6TWh，一百多年的轨迹呈现出清晰的 S 形曲线。到 191 2年，发电量为 25TWh，到 1930 年是 114TWh，到 1940 年是 180TWh，然后连续三个十年翻倍，到 1970 年将发电量提高到将近 1600TWh。在繁荣时期，1930 年代是唯一一个总发电量没有翻倍的十年，但是到 1970 年之后，翻一番用了二十年，从 1990 年到 2020 年，发电量仅增长了三分之一。随着这一过程走向成熟，首先是价格下降推动了电力消费量的上升，然后是电力用途的增加。1970年，通胀调整后电价的大幅下降结束，发电量在 2007 年达到了每年大约 4000TWh 的稳定水平。早期发电量的扩张主要是用于工业（特别是从蒸汽机向电动机的转变）和商业。到二战结束之前，家庭用电一直都很节制。

特斯拉在加拿大的高级电池研究小组与达尔豪斯大学合作发表了一篇论文，探讨了一种可使用 100 年的新型镍基电池，它在充电和能量密度方面优于磷酸铁锂（LFP）电池。论文介绍了一种镍基电池的化学成分，旨在在寿命方面同 LFP 电池竞争，同时又保留人们喜欢的镍基电池的特性，如更高的能量密度，从而让电动汽车以更少的电池实现更长的续航里程。

研究团队在论文摘要中写道：“所包含的石墨只够在 3.8 V（而不是高于或者等于 4.2V）工作的单晶Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2//石墨（NMC532）软包电池循环充电至3.65 V 或 3.80 V，以便于在类似的最大充电点位和负极利用率的条件下同磷酸铁锂//石墨（LFP）软包电池进行比较。使用只够充电至 3.80V的石墨构建的NMC532电池具有超越 LFP 电池的能量密度，在 40℃、55℃ 和 70℃ 下的循环寿命也大大超过了 LFP 电池。含有双氟磺酰亚胺锂盐（LiFSI）的电解质在高温下具有出色的寿命，远远超出了传统六氟磷酸锂（LiPF6）电解质。”在大量循环中，电池表现出的容量保持率令人印象深刻。

研究小组甚至指出，如果将温度控制在 25°C，论文中描述的新电池可以使用 100 年：“超高精度库仑法和电化学阻抗谱用来补充循环结果并研究NMC电池性能提高的原因。与LFP电池相比，NMC电池，特别是那些平衡并充电至3.8V的电池表现出了更好的库仑效率、更少的容量衰减更少和更高的能量密度，在25℃下的使用寿命预计接近一个世纪。”其中的关键之一似乎是使用含有LiFSI锂盐的电解质，该论文指出，其他的镍基化学物质也具备这些优点，包括不含钴或者只含很少量钴的化学物质。

Charles Komanoff 几十年来一直是反核组织的专家证人，他的批评激烈又切中要害，当成千上万的抗议者于 1979 年因三里岛熔毁事故涌入华盛顿时，他在讲台上赢得了一席之地。Komanoff 后来继续坚定不移地反对代阿布洛峡谷核电站——这座拥有 37 年历史的庞大核设施坐落在加利福尼亚中部海岸的一片原始地带，一度是美国反核活动的焦点。但是他于二月份写给加利福尼亚州州长Gavin Newsom 的最后一封信恐怕是他自己也未曾预料到的。他恳请 Newsom 放弃关闭这座沿海核电站的计划。Komanoff 在接受采访时表示：“如果我们要应对气候问题，就不得不放弃长期以来坚持的一些信念。”“我对太阳能和风能依然乐观。但是我对气候问题很悲观。气候问题正在走向失败。”

Komanoff 的转变是核能政治迅速变化的一个标志。由于各国政府竞相结束对化石燃料的依赖以及乌克兰战争加剧了对能源安全和成本的担忧，人们担心关闭几乎不产生任何排放物的美国核电站毫无意义，因此这种长期以来一直备受争议的能源正获得支持。这种势头在很大程度上是由长期的核怀疑论者推动的，他们对这种技术仍然感到不安，但是现在正在推动保持现有反应堆运行，因为气候方面的消息越来越令人担忧。

联合国政府间气候变化专门委员会在 4 月发布的最新报告中警告称，世界在气候行动方面严重滞后，以至于在十年内可能就会突破将气候变暖控制在可控水平的关键目标。排放分析师们越来越多地批评让现有核反应堆退役的做法，因为这种做法让电网失去了大量低排放电力，破坏了风能和太阳能上线所取得的收益。尽管人们还在担心有毒废料，而日本福岛核电站的泄露灾难也只过去了十年，但是保持这些反应堆运转的运动还是出现了。公众对于核电的接受程度越来越高，这推动了它的发展，并且培育出一个原本不太可能的联盟，其中包括行业参与者、昔日的反核人士以及大批年轻的草根环保活动家，他们担心气候变化，甚于核事故。

人类下次登陆月球时，他们打算在那里停留一段时间。对于阿尔忒弥斯计划（Artemis program），NASA 及其合作者希望在月球上建立一个驻留设施，其中包括建立一个可以让宇航员生活和工作的基地。月球基地正常运行的关键要素之一是电力供应。专门从事军事基地微电网建造研发的桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories）正与 NASA 合作设计可以在月球上工作的微电网。这个月球基地被寄望成为人类探索更遥远太空（例如前往火星）的技术试验场。因此电网将不仅要保持照明和气泵运行，还要支持采矿和燃料加工设施，这些设施将共同工作，以减少地球的供应需求。当然为月球基地设计微电网与设计在地球上使用的类似装置之间存在着一些差异。值得注意的是，它需要维持宇航员的生命，而不仅仅是支持传统的日常负载。为此，能量存储和电力管理将是至关重要的。这个月球驻地将包含一个生活单元和一个采矿和加工中心，后者将生产水、氧气和火箭燃料等。因此桑迪亚的工程师正研究两个直流微电网，通过一条联络线将它们连接起来。

在传输电力方面，电线功劳不小，但它们也有缺点。毕竟谁不讨厌为手机或其他可充电设备插入或者拔出电线呢？这是个麻烦事。电线也对电力公司提出了挑战：这些公司必须努力将施加在传输电缆上的电压提到非常高的值，以避免在传输过程中消耗掉大部分电力。在为电动火车和有轨电车等公共交通工具供电时，电线需要与滚动或者滑动触点配合工作，这些触点维护起来很麻烦，可能会产生火花，在某些情况下还会产生有问题的污染物。很多人都渴望解决这些问题——过去十年里无线充电得到了广泛的采用，主要用于便携式消费电子产品，也用于车辆。虽然无线充电器让你不必反复连接或拔下电缆，但以这种方式传输能量的距离非常短。事实上，当气隙达到几厘米时，就很难为设备充电或供电，更不用说隔着几米的距离了。真的没有实用的方法可以在没有电线的情况下将电力传输到更远的距离吗？对于一些人来说，无线电力传输的整个概念让人联想到特斯拉（Nikola Tesla）的那张照片，高压线圈在他身后放射出微型闪电。这不是一种愚蠢的联想。特斯拉确实思考过以某种方式利用地面或大气作为长距离电力传输管道的想法，但是这个计划没有成功。他的梦想是在没有电线的情况下远距离传输电力。

未来几十年将有数以亿计的电动汽车上路，但如何回收报废的电池？汽车制造商已经表态将在未来几十年淘汰燃油燃气的内燃机。行业分析师预测，到 2030 年路上行驶的电动汽车将有 1.45 亿辆，而去年只有 1100 万辆。目前的电动汽车电池不是为回收设计的。各国正逐步要求电池具有一定程度的回收能力。但回收电池并非易事。电池在化学和结构上差异巨大，通常用坚硬的胶水固定而难以拆开。对电池制造商来说，购买新开采的金属比使用回收的材料更便宜。目前回收主要针对电池阴极中的金属如钴和镍，它们的价格较高。锂和石墨太便宜，回收不经济。但由于数量稀少，回收钴镍等金属就像是大海捞针。

可充电锂离子电池经过足够多的充电和再充电循环后最终会报废。美国研究人员发现，电池衰减背后的因素实际上会随时间而变化。研究报告发表在《科学》杂志上。研究人员使用计算机视觉技术，研究构成电池电极的单个粒子如何随着时间的推移而分解。在经历了 10 或 50 个充电周期后，他们使用 X 射线断层扫描重建了阴极的 3 D图像。他们将这些 3D 图片切割成一系列 2D 切片，并使用计算机视觉方法来识别粒子。最后他们确定了 2000 多个单独的粒子，为此他们不仅计算了单个粒子的特征，例如大小、形状和表面粗糙度，还计算了更多的全局特征，例如粒子彼此直接接触的频率以及粒子形状的变化程度。研究人员接着发现了一个引人注目的模式：在 10 次充电循环后，最大的因素是单个粒子的特性，包括粒子的球形程度以及粒子体积与表面积的比率。然而在 50 个循环之后，配对和组属性推动了粒子分解。研究人员表示，这不再只是粒子本身，重要的是粒子—粒子相互作用，因为这意味着制造商将可开发控制这些特性的技术。如使用磁场或电场将细长的粒子彼此对齐，新结果表明这将延长电池寿命。

核电被认为是一种清洁能源，它的二氧化碳排放量为零；与此同时，随着世界各地建造的核反应堆越来越多，它们会产生大量有害的放射性废料，这些废料会堆积起来。为了更好地保护环境和人们的健康，专家针对这个问题提出了不同的解决方案。由于核废料处理的安全储存空间不足，这些想法的重点都是重新利用。放射性金刚石电池于 2016 年首次面世就立即受到好评，因为它们承诺了一种新的、具有成本效益的核废料回收方式。在这种情况下，对于它们是否能成为这些有毒、致命残留物的最终解决方案，人们不可避免地会非常慎重。放射性金刚石电池最初是由布里斯托大学卡博特环境研究所的一个物理学家和化学家团队开发，采用了一种贝塔伏特装置的形式，这意味着它由核废料的β衰变提供动力。β衰变是一种放射性衰变，当原子核具有过量粒子并释放其中一些粒子以获得更稳定的质子/中子比率时，就会发生这种衰变。这会产生一种被称为β辐射的电离辐射，涉及大量的高速高能电子或者正电子，它们被称为 β 粒子。

锂电池和铅电池的差距有多大？根据国际能源署（IEA）2021 年的一份报告，2021 年一公吨电池级碳酸锂的平均价格为 1.7 万美元，而铅在北美市场的平均价格为 2,425 美元，原材料现在占电池成本的一半以上。回收的不平衡违反直觉，在新材料供应方面也是如此。根据美国地质调查局最近的一份报告显示，全球锂的供应达 8900 万吨，绝大部分都来自南美洲。相比之下，全球的铅供应量为 20 亿吨，比锂高出了 22 倍。今年早些时候发表在《印度科学院期刊》上的一项研究发现，尽管锂的供应量较少，但是在美国和欧盟，只有不到 1% 的锂离子电池得到回收，而铅酸电池的回收率则为 99%，这种电池最常用于燃油汽车和电网。根据这项研究，回收方面的困难很多，从不断发展的电池技术到成本高昂的危险材料运输，再到政府监管不力。