《美NSF投资3000万美元以应对与蓝色经济相关挑战》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2022-10-08
  • 美国国家科学基金会(NSF)通过了3000万美元的投资以推进NSF的融合加速器(Convergence Accelerator)轨道E项目“网络化的蓝色经济”第1阶段到第2阶段的六个融合研究团队,从而应对与气候、可持续性、食品、能源、污染和经济相关的挑战。

    该项目重点包括互连蓝色经济和加速跨海洋部门的融合研究——为海洋创新、探索和可持续利用创建一个智能、集成、连接和开放的生态系统。总体而言,第二阶段团队正在制作工具、研究方法和管理教育资源,以改善人类与世界海洋的影响。

    2021年9月,该计划颁发了16个项目一期奖项,经过正式提案和推介,从中选出了六名二期获奖者。在两年的时间里,第二阶段的团队将参加创新和创业课程,其中包括产品开发、知识产权、财务资源、可持续发展规划以及沟通和外联方面的培训。

    研究人员、产业、政府、非营利组织和其他社区之间的融合方法对于开发解决方案以解决与蓝色经济相关的海洋挑战至关重要。被选中进入第二阶段的团队正在建立解决方案和强大的合作伙伴关系,以改善人类与海洋的互动,并应对一些最紧迫的与海洋相关挑战,例如塑料垃圾和海岸侵蚀。在未来两年内,预计这些团队提供高影响力的成果,这些成果有望能在NSF支持之外持续存在。

    第二阶段获奖课题具体包括:

    Backyard Buoys:由华盛顿大学领导,使土著和其他沿海社区能够收集和使用海洋数据,以支持海上活动、粮食安全和沿海灾害防护。

    BlueGAP:由南佛罗里达大学牵头,BlueGAP项目将跨流域的社区组织联系起来,以应对氮污染造成的经济和健康挑战。

    Digital Reefs:由伍兹霍尔海洋研究所领导,Digital Reefs将珊瑚礁环境的交互式4D可视化呈现给当地社区,帮助确保所有珊瑚礁的可持续未来。

    Nereid Biomaterials:在加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的领导下,Nereid Biomaterials正在通过对设备的塑料组件进行安全和快速的海洋降解来打造更健康的海洋。通过融合海洋微生物学、合成生物学、材料科学和机器人技术,该团队正在开发“海洋可降解”聚合物,并嵌入添加剂以加速和控制降解。

    Ocean Vision AI:由蒙特雷湾水族馆研究所领导,Ocean Vision AI通过全球集成的服务、工具和多样化的用户社区网络加速水下视觉数据的处理。Ocean Vision AI简化了对海洋视觉数据的访问和分析,以实现有效的海洋管理。

    ReCoast:由杜兰大学领导,ReCoast正在通过沿海社区回收计划确保生态安全和减少土地流失,通过制造支持沿海恢复和保护项目的玻璃砂产品,使玻璃远离垃圾填埋场。(王琳 编译)

  • 原文来源:https://beta.nsf.gov/news/nsfs-convergence-accelerator-invests-30-million-tackle-challenges-related-blue-economy
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  • 《克服腐蚀,石墨烯重防腐涂料助力蓝色经济产业发展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-11-02
    • 经过多年的发展,中国已经具备维护海洋权益、建设海洋强国的工业基础。 我国沿海地区更拥有大量的海港码头、滨海电厂等基础设施,但是有一点不能忽视,那就是海洋环境对于工程设备的腐蚀,由于海水是一种含有大量盐分的强电解质溶液,海上或者沿海的工程设备长期处于海水环境下工作,造成的海洋腐蚀损失是极其严重的。海洋腐蚀不仅造成了巨额的经济损失,同时还严重威胁到了许多海洋装备、海洋工程和国家重大基础设施的安全服役。 海洋腐蚀为设备安全服役出难题 据了解,每当时间过去90秒,世界上就有约1吨的钢铁受到腐蚀变成铁锈。与海啸、地震这些惊天动地、有极高破坏力的自然灾害相比,腐蚀却是悄无声息的,用其强大的腐蚀力,“蚀”物细无声。腐蚀所造成的危害遍及日常生活和几乎所有的行业,其对自然能源及经济的损失是骇人听闻的。 据统计,全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约7000亿-10000 亿美元。其中,英国近年来因腐蚀造成的损失平均达100亿英镑,占GDP 的3.5%; 德国的损失约为450 亿德国马克,占GDP的3.0%; 美国年腐蚀损失达3000多亿美元,占GDP 的4.2%。 不过,如果采取有效的腐蚀防护措施,25%~40%的腐蚀损失可以被避免。 必须打破外资企业主导中国防腐市场的格局 蓝色产业的不断发展,为重防腐市场注入了活力,带动了涂料产业的发展。据了解, 目前中国防腐涂料的市场规模已经仅次于建筑涂料位居第二位,中国市场,尤其是石油化工市场对防腐材料的需求保持持续稳定增长。 市场的增长,需求的扩大,掩盖不了国外涂料巨头垄断的事实,我国虽然在经济与科技上有了长足的进步,但是并不意味着在重防腐涂料领域的技术上与国际涂料巨头分庭抗礼。目前来看,重防腐涂料市场具有需求大,技术要求高,产品附加值高等特点,但是我国重防腐涂料技术起步晚,成本高,进入门槛较难,造成了目前中国的防腐涂料民营企业少之又少的局面。 全球重防腐涂料工业市场特别是高端市场几乎被国际大公司垄断。阿克诺贝尔、佐敦、日本中涂、美国PPG、海虹老人五大公司,采用全球战略化经营战略,其全球市场占有率超过50%。中国防腐涂料企业在国际市场的竞争力薄弱,拥有自主知识产权和国际影响力的品牌屈指可数,许多核心涂料技术、高端领域的涂料产品严重依赖进口。中国80%的海洋防腐涂料市场被国外涂料巨头垄断,特别是船舶、集装箱、海洋平台、港口机械等高端重防腐涂料市场基本不属于中国,中国的重防腐涂料领域迫切需要找到能够实现弯道超车的突破口。 石墨烯与重防腐有机结合 解决传统防腐涂料痛点 面对国外涂料巨头对市场的垄断,国内重防腐技术的空缺,国内企业没有放弃与国外企业的竞争,他们积极研发,尝试自主研发推出新型重防腐涂料。在历经了无数次的试验后,国产防腐涂料的难题在石墨烯领域找到了答案,一种石墨烯技术与传统重防腐涂料结合的应用——石墨烯新型重防腐涂料诞生了。 石墨烯作为新材料之王,是世界上目前人类已知的厚度最薄、强度最大的材料,同时具有良好的阻隔性能和屏蔽性能,还兼具高导电、高导热的特性,能够延长腐蚀发生的时间与侵蚀物质的侵入路径,提高涂料的附着力与涂层保护膜质量,在柔韧性测试、抗冲击测试以及最重要的耐腐蚀测试中都展现了优异特性,石墨烯无疑是目前最理想的能够应用在重防腐涂料上的材料。 目前国内市场上的重防腐涂料多以环氧富锌作为重防腐的配套底漆,底漆中的锌粉会对金属基体表面进行物理隔绝和化学保护,来达到防腐的目的。但是锌粉在微观视角下呈现点状分布,酸碱盐小分子侵蚀物质能够轻松通过,为了防止侵蚀物质的通过,以及提高电化学保护效果,只能提高锌粉的使用量,但是大量使用锌粉会导致装备设施在进行切割焊接此类热加工的时候,产生氧化锌烟尘和锌蒸汽,对人体造成危害,受腐蚀所产生的锌重金属离子也会对环境造成污染。 随着随着人们环保意识的不断提高,世界各国对防腐涂料的发展提出越来越多的要求,防腐涂料正向高性能化、功能化、绿色化的方向发展,特别是发展石墨烯新型环保重防腐涂料已成为重防腐涂料的重要发展方向。 石墨烯与重防腐涂料的结合,能够解决大量使用锌粉带来的弊端,充分发挥石墨烯的物理优势,在兼顾重防腐性能的同时更加绿色环保。石墨烯具有的独特结构,使其在物理防腐和电化学防腐方面都展现出一定的优势。石墨烯的片层结构层层叠加、上下交错排列,在涂层中能够形成几十到上百的致密的物理阻隔层,能够有效抑制腐蚀介质的浸入、渗透和扩散,大大提高涂层的抗渗透性。 设备腐蚀是金属作为一个阳极流失电子的过程。如果设备在环境中是作为一个阴极,就不会流失电子。由于锌的电级电位比钢铁低,通过牺牲阳极电子可以保护钢铁不被锈蚀,而石墨烯具有高导电性,作为涂层与金属基体之间的介质,能够保证涂层的电化学接触,提供良好的阴极保护,从而减少锌粉的使用。 此外,石墨烯防腐涂料的制备方法和装涂工艺等都可建立在传统涂料生产的工艺基础上,只要把握石墨烯核心制备技术,就可在工业化合成和产业化应用中表现出很好的可控性和施工性。因此,石墨烯防腐涂料将是未来新型防腐蚀涂料的重要力量。 技术突破 上万次实验 诞生“腐蚀终结者” 近年来,国内石墨烯重防腐涂料已经趋于成熟,但是仍未实现其大规模实际应用。针对石墨烯重防腐涂料应用中的技术难题,珠海聚碳复合材料有限公司凭借多年对石墨烯开发研究,以及多项石墨烯专利技术,通过不断的技术突破和数千次的实验研发,推出了油性和水性系列两款石墨烯重防腐涂料,重点突破了石墨烯与其他功能微纳米填料的复合技术,创造性地解决了重防腐涂料在海洋环境下寿命短、耐候性差的核心问题。 在 GB/T1771-2007 和 GB/T 1766-2008 的测试标准下,突破了传统环氧富锌800-1000小时的耐盐雾极限,石墨烯新型防腐涂料耐盐雾时间达到3600小时(采用石墨烯防腐底漆、中漆和面漆构成的复合涂层的耐盐雾时间则超过了9000小时),并且关键工艺配方具有自主知识产权,掌握核心技术的同时,实现了石墨烯重防腐涂料的低成本稳定量。 珠海聚碳复合材料有限公司是推动石墨烯应用的引导者,它的每个动作都会受到不小的关注。石墨烯重防腐涂料的推出,更是受到了“中国三桶油”,中石油、中石化、中海油三大石油化工业巨头的关注。在与这些石油化工业巨头的交流接触中,中海油确定了与珠海聚碳在石墨烯重防腐涂料上的合作,石墨烯防腐涂料将率先在其中海油珠海天然气发电有限公司的大型钢结构进行涂装应用。 聚碳公司董事长陈小刚表示:“我们十分重视海洋腐蚀问题,通过所掌握的石墨烯重防腐技术,我们能够为国家重大海洋基础设施的安全服役保驾护航,这次能够与中海油顺利进行合作,意味着石墨烯新型防腐涂料的防腐效果得到了的认可,聚碳有能力有实力改写现有的重防腐涂料市场,在接下来的防腐涂料布局中,我们将更有信心迎接挑战”。
  • 《BIRD Energy将向以色列与美国合作社投资640万美元 清洁能源项目》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2019-12-19
    • 这些项目旨在促进生物质,燃料电池,天然气,水能连结和能源效率技术 华盛顿特区-美国能源部(DOE),以色列能源部(MoE)以及以色列创新局已经选择了七个清洁能源项目,根据双边工业研究与发展(BIRD)能源计划获得了640万美元。这些项目的总价值为1540万美元,其中包括来自选定资助公司的900万美元成本分摊。 每个项目都是由美国和以色列的合作伙伴进行的。选定的项目解决了两国都感兴趣的能源挑战和机遇,并致力于将清洁能源技术商业化,以提高经济竞争力,创造就业机会并为创新型公司提供支持。 美国能源部长丹·布劳耶特(Dan Brouillette)表示:“ BIRD能源计划继续在能源方面取得成果,提高了美国和以色列的能源安全性。 “迄今为止,这项创新计划已将七种新型清洁能源技术商业化,并吸引了超过4.5亿美元的后续投资,为两国创造了就业机会。我为今天宣布的获奖者的前景而感到兴奋,他们有望为该计划的持续成功做出贡献。” 以色列能源部长Yuval Steinitz博士说:“ BIRD基金会是以色列能源部和美国能源部之间在研发和创新方面的成功合作框架。这项合作使两国能够促进在各个领域共同开发技术,并在短时间内将它们商业化。 ” 以色列创新局首席执行官Aharon Aharon先生说:“促进清洁能源技术领域的创新是以色列创新局和美国的共同目标。这种合作为双方清洁技术行业的发展带来了重要价值国家以及通过有效的能源管理促进其他部门。赢得了这一轮融资的联合项目提出了有希望的技术创新,可以应对国家和全球范围内的清洁能源挑战。 ” BIRD基金会执行董事Eitan Yudilevich博士说:“从BIRD能源计划获得的资金使美国和以色列之间的伙伴关系能够共同开发创新的替代能源技术和能源效率解决方案,从而为经济和可持续发展目标做出贡献两国。 BIRD基金会为在两国企业家,老牌公司和研究机构之间建立和支持美以能源伙伴关系感到自豪。” 批准的七个项目是: Chakratec Ltd.(以色列罗德)和Blink Charging Co.(佛罗里达州迈阿密海滩)将开发并演示通过储能系统促进电动汽车充电。 EcoPlant技术创新有限公司(以色列的吉布兹格维姆)和Atlas Machine and Supply,Inc.(肯塔基州的路易斯)将开发一种新颖的解决方案,以优化能源效率并改善食品和饮料行业的压缩空气系统的质量。 Elbit Systems Ltd.(以色列海法)和Ballard Unmanned Systems Inc.(马萨诸塞州Southborough)将开发氢动力垂直起飞和降落无人机,以实现长寿命和零排放。 Eta-Bar Ltd.(以色列Petach-Tikva)和Adesto Technologies Corp.(加利福尼亚州圣塔克拉拉)将开发用于并网电子设备的高效电源。 Exency Ltd.(以色列Sderot)和Brayton Energy,LLC(新罕布什尔州汉普顿)将开发一种低成本,高效率的固体生物质和固体废物为燃料的发电系统。 Netafim灌溉公司(以色列特拉维夫)和Polaris能源服务公司(加利福尼亚州圣路易斯奥比斯波)将开发一个集成的灌溉和能源管理系统。 特拉维夫大学有限公司(以色列特拉维夫)的拉莫特和气体技术有限公司(密歇根州瓦隆湖)将开发新型甲烷干重整催化剂的可扩展生产并将其应用于合成燃料工厂。 由于2007年《能源独立与安全法》的颁布,BIRD Energy于2009年开始运营。从那时起,包括今天宣布的项目在内,BIRD Energy资助了49个项目,政府总投资额约为3800万美元,此外还有49美元 私营部门提供了100万美元的配套资金。 符合BIRD能源资助条件的项目必须包括一家美国公司和一家以色列公司,或者其中一个国家的公司与另一国的大学或研究机构配对。 合作伙伴必须提出一个涉及能源领域创新的项目,这对两国都是共同利益。 BIRD Energy拥有严格的审查流程,并选择技术上最杰出的项目以及最有可能实现商业化并带来重大影响的项目。 合格的项目必须至少贡献50%的项目成本,并在项目取得商业成功时承诺还款。