从海洋中寻找绿色能源解决方案：自供电波浪传感器、新型生物燃料和改进的催化转化

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随着研究人员在提高新兴可持续汽车的效率、新型生物燃料和海洋发电方面取得进展，世界各地正在开辟出一片新天地。
弗林德斯大学的科学家最近发表了三项不同研究的结果——针对有效捕获海浪能、生产海洋微藻生物燃料和改善发动机催化转化的潜在方法和未来技术。
在第一项研究中，弗林德斯大学的纳米技术专家，包括唐友红教授和王博士，与中国同事开发了一种新型波浪传感装置，该装置可通过收集海浪能量来自供电。
今天发表在《设备》杂志上的最新成果展示了一种混合自供电波传感器（HSP-WS）原型，该原型由一个电磁发电机和一个摩擦纳米发电机组成。
“测试结果表明，HSP-WS 具有足够的灵敏度，可以检测到海浪0.5 厘米的振幅变化，”来自唐教授研究小组的博士生王云忠（史蒂文）说道，他目前就职于阿德莱德弗林德斯大学 Tonsley 未来能源中心。
唐教授表示，“HSP-WS获得的数据可用来填补目前波浪谱的空白，从而提高海浪能量收集效率。”
海浪振幅是海浪谱中的关键参数，目前的海浪谱无法提供0.5米以下海浪振幅的详细数据，而常见的雷达海洋数据传感器很难监测低振幅海浪，因为测量到的海浪振幅往往被环境噪声所掩盖。
此外，研究人员表示，低振幅波能量收集器缺乏适当的最佳放置指导，这严重影响了其能量收集效率。
与此同时，纳米材料科学家马修·弗林德斯大学唐教授与水产养殖专家秦建光教授及其他弗林德斯大学研究人员联手，尝试一种新方法，以提高快速生长、可持续的微藻产量，用于生物燃料或其他原料。
唐教授说：“微藻的大规模生产是一个研究重点，因为它们在可持续食品、生物功能化合物、营养保健品和生物燃料原料方面具有广阔的前景。”
“这项研究首次能够同时增强藻类生长和脂质积累，为第三代和第四代生物燃料原料生产出必需的生物分子。”他们的文章发表在Small 杂志上。
这种新方法通过使用聚集诱导发射 (AIE) 光敏剂，创造了有效的光谱偏移，从而增强绿色微藻莱茵衣藻的光合作用。
水产养殖学教授秦建表示，工业规模的微藻培养用于生产脂质和生物质仍然是一个挑战。
“然而，微藻衍生的多不饱和脂肪酸 (PUFA) 仍然是库存有限的化石燃料的有希望的替代品，因为最近价格上涨和未来的需求，以及以比陆地植物高 10 到 50 倍的效率减少碳排放。PUFA 还具有促进生物医学和制药应用的健康功能，”他说。
弗林德斯大学科学与工程学院的另一个研究小组在《等离子体》杂志上发表了一篇论文，介绍了一种有前景的、可更有效地利用燃料的新型纳米技术。
弗林德斯大学化学副教授梅兰妮·麦格雷戈表示：“对可持续能源解决方案的需求正推动绿色燃料研究的发展。一种有前景的方法是电催化气体转化，这需要高效的催化剂表面。”
她说： “在这项研究中，我们开发并测试了一种等离子体沉积的疏水辛二烯 (OD) 涂层，有可能提高电催化反应的产量。”
“我们的研究结果表明，这些纳米薄膜与微纹理相结合，可以提高催化剂表面反应气体的可用性，同时限制水的进入。这种方法有望为未来开发用于将氮和二氧化碳电催化转化为绿色燃料的催化剂材料提供参考。”