绿色工业流程

今年我很幸运地说服了世界知名的100%可再生能源专家马克·雅各布森(Mark Jacobson)和我一起参加5月份的一个网络研讨会，作为客座主持人(一个面向城市规划者和市政府人员的系列研讨会)。马克是斯坦福大学的专家，白宫的顾问，在国会发表过四次演讲(大卫·莱特曼一次)，等等。他的全部成就更令人印象深刻。

我们的话题是化石燃料和核工业传播的虚假信息，可能是因为马克的地位，一些喷子在网络研讨会前后在社交媒体上攻击我。像往常一样，我调查了相关人员的背景，发现他们都是受雇于大型石油公司或大型核能公司。

纵观历史，现状产业和强大的实体经常与技术颠覆进行激烈的斗争，特别是当它们具有重大的经济影响时，比如当前的能源转型。

弗拉基米尔•普京(Vladimir Putin)发起了一场真正的战争，部分是为了保护俄罗斯的天然气业务，这是一场似乎没有回报的豪赌。这场战争正在推动世界各国更快地走向清洁能源独立，尤其是在欧洲。在美国，乌克兰冲突——以及西南部的野火和干旱、德克萨斯州天然气厂的故障，以及其他地方的洪水和风暴——正在产生同样的影响。

它让我思考变化的本质。有时候，在我们面临灾难性事件之前，主流会对采用新技术感到恐惧和犹豫。然而，这并不适用于所有人。早期采用者通常是有远见的人，比大多数人领先几年。我每年都要拜访他们的项目。万博手机版登录本官网

低能耗住宅

今年，马萨诸塞州纽伯里波特市的希尔赛德可持续生活中心(Hillside Center for Sustainable Living)就是这样一次访问。这是一个拥有48个家庭的社区，他们精心管理水资源，几乎不产生化石燃料排放。它采用了我经常写的许多技术，比如热泵和能量回收通风器，一些读者认为这些技术对于机械行业来说仍然是相当新的。希尔赛德还展示了一些下一阶段的脱碳方法。

该项目的建筑由当地开发商Hall & moscow设计和建造，使用该公司在一个大型建筑帐篷中现场制造的预制混凝土被动式房屋墙段建造。

Hall & moscow公司总裁戴维•霍尔(David Hall)表示:“我们曾试图从加拿大引进绿色混凝土，但跨境合作遇到了困难。”“所以我们自己制作墙体，下面是混凝土，上面是纤维混凝土。我认为这是一个新的前沿，因为现代建筑材料有可能储存大量的碳。”

该公司采用了其他创新，但混凝土是建筑领域变革前沿和即将到来的重工业转型的一个很好的例子。

传统混凝土是温室气体排放的主要来源，占温室气体排放的8%到9%。同样，钢铁也是一个大问题，最终得到了世界各地进步的工程师的更多关注。

与其他工业过程，如长途运输、铁路和航空旅行一样，水泥和钢铁在脱碳领域是真正的落后者。在某种程度上，对这两个领域的创新大加吹捧是一种误导。我很高兴他们在进步，但这是一个缓慢的过程。

长期以来的共识是，涉及氢的解决方案最终将出现在所有这些部门。可悲的是，这种炒作是几十年来实现的。

有一段时间，我也倾向于电气化，对氢太过愤世嫉俗。然而，我对化石燃料行业的技术、政治和不正当交易了解得越多，我就越觉得我的愤世嫉俗是有道理的。然而，最近似乎取得了一些进展。

绿色混凝土

在法国西海岸，位于Rives de l 'Yon的Hoffman绿色水泥技术公司似乎正在大力摒弃传统的生产工艺，将无碳混凝土商业化。它涉及三种主要投入:冶金和钢铁工业的高炉渣，粘土污泥的副产品闪蒸粘土，以及建筑工地挖掘材料生产的石膏/脱硫石膏。显然，这三种资源丰富且容易获取。

这些物质与活化剂和超活化剂(听起来像是我想了解更多的化学过程)混合在一起，创造出三种似乎适用于建筑行业大多数传统应用的水泥产品。它们以预制混凝土、用搅拌车运输的预拌混凝土和供商人和diy者使用的水泥袋的形式提供。

该公司宣称，它不涉及熟料的生产，而熟料是目前排放的主要来源，因此没有任何燃烧，也没有开采原材料，这是对环境造成负面影响的另一个来源。

我在报道这是一项很有前途的技术，但它还处于早期阶段。我的知识还不够全面，不足以让它成为一种类似于背书的东西。然而，我读过许多其他的努力来制造所谓的绿色水泥，这个听起来比其他的要好。

霍夫曼似乎有良好的资金支持，与建筑材料公司CEMEX的合作伙伴关系，健全的生产计划和发展分销安排。它应该会成功，尽管在欧洲会先于北美。大西洋两岸的许多其他公司都在继续研究绿色水泥解决方案，这对未来是一个充满希望的迹象。

与此同时，在纽伯里波特的Hillside和许多其他北美住宅开发项目中，热心人士正在证明纤维混凝土、纤维素和大麻混凝土的有效性。

“我不喜欢大麻混凝土这个名字，”霍尔说。“我认为使用大麻花作为标志的公司是在犯错误。这是一种性能良好的建筑材料，绝缘性好，解决了嵌入碳的问题。对我来说，与大麻的联系不利于可信度。”

探索不同材料的弹性和绝缘是目前非常热门的。今年1月，我参观了德克萨斯州奥斯汀(Austin)一座在建的小房子，整个房子都安装了几英寸厚的软木绝缘材料。这位设计师兼建造者兴奋地向人们展示了软木塞在德克萨斯州低能耗住宅中的完美效果。我拍了一些照片，并将在未来的专栏中更广泛地介绍这个项目。

绿色钢铁

瑞典的两家公司声称自己走在了创造“绿色”钢铁的最前沿。两家公司中的一家，SSAB，实际上生产的钢铁是绿色的。汽车制造商沃尔沃(Volvo)已在一辆大型原型车上使用该系统，在采矿作业期间运送矿石。

这个过程包括氢作为铁球团和铁制造过程中的化石燃料的替代品，以及将铁转化为钢的电弧炉。通过燃料电池制造氢气的能源将来自可再生能源，大概是风能和太阳能。

氢也将适应大规模的能源储存，这是传统工程师们的一个困扰，他们一直认为风能和太阳能比传统能源更具间歇性。

雅各布森在上述关于错误信息的网络研讨会上表示，这是不真实的。他提供了全球统计数据，说明在平均一年的时间里，煤炭、核能和天然气发电厂脱机和无法提供基本负荷电力的时间要比可再生能源发电厂长得多。因此，他揭穿了媒体最喜欢的一个神话，即传统能源在某种程度上不受不稳定因素的影响。

雅各布森指出，如果目标是实现全年365天的全天候可靠服务，那么传统和现代电力系统都需要备份和冗余系统。越来越多的证据表明，储能、现代软件、V2G、微电网、虚拟电厂、高压直流基础设施、需求响应和节能都将有助于平稳过渡到可再生能源电力。可再生能源已经有了比传统发电方式更可靠的历史。

和以往的氢项目一样，关于绿色炼钢的技术信息是有万博手机版登录本官网限而模糊的，商业化的时间表神秘地长，但政治研究伙伴关系都神奇地到位了，甚至一些客户和公共资金已经流向了福音传播者。

第二家瑞典公司叫做H2绿钢。它的成名之处是它认为它可以在2024年投入生产，而SSAB去年提到了五年的旅程。尽管如此，H2绿色钢铁公司的新闻发布照片显示了工厂将建在一片绿色的田野上。

工业的其他绿色进步

世界上最大的环境问题是二氧化碳、甲烷、水污染和生物多样性丧失，但碳排放是目前最重要的问题。推动这些排放的全球最终用途活动大致平均分配:四分之一用于运输，四分之一用于建筑，四分之一用于发电，四分之一用于工业和农业。

前三个问题的解决方案已经很好理解，而且正在取得进展，但工业/农业最容易为拖延找借口。这种情况正在开始改变。更年轻、受教育程度更高的人正在推动婴儿潮一代步入退休，并要求采取新的环保方式。

•电力存储。正如我经常写的那样，现在可能有更多的工程师在研究电池和其他类型的存储，而不是地球上的其他任何东西。

位于加州弗里蒙特的朗多能源公司(Rondo Energy)获得了2200万美元的融资，以提高其著名的热电池的产量，该热电池提供零排放的工业热源，在1200摄氏度(2192华氏度)以上的温度下储存太阳能和风能。该公司表示，计划在2022年底开始生产并向客户交付系统。这可能是一条比前面提到的氢之旅更好的路线。

该公司的投资者注意到，可再生能源的成本已经稳步下降，但对于需要高温工艺加热的行业来说，它还不是一个选择，因为将可再生电力有效地转化为高温热能是一个挑战。

Rondo系统旨在从太阳能、风能和能源网中获取能量，间歇地为特殊的电池砖材料充电，同时提供连续的热量。朗多说，这将使水泥、燃料、食品和海水淡化等行业的公司减少排放，同时也能利用能源成本的下降
可再生能源。

另一家公司，位于休斯顿的维京冷解决方案公司，在环境咨询公司D+R国际代表南加州爱迪生公司进行了为期两年的研究后，其热能储存技术得到了验证。

该技术使用相变材料和智能控制，显著提高了冷库设施的能源效率和需求管理能力。制冷是加州第三大能源消耗。

在两年的测试中，该公司的产品将制冷系统的能源效率提高了25%，大大降低了峰值负荷需求，同时更好地保持了所需的产品温度。维京公司希望这一验证将推动全国各地的食品制造商、分销商和食品零售商采用其技术。

•汽车。一项有望在工业过程中实现更高电气化和效率的技术是默默无闻的电动机。数以百万计的人每天承担着大量的工作，为我们的集体财富做出贡献。

德州圆石市infinum Electric公司的本·舒勒(Ben Schuler)说，马达消耗了53%的电力;他的公司的产品可以节省大约一半，因为它们非常高效。它的设计消除了大量的铁和铜，并通过在电路板上蚀刻来操作。

“例如，18磅对8磅，”舒勒说。“更小、更安静、更轻、原材料更少，但产量相同。更高的电流密度，减少67%的铜和更大的冷却定子的能力。我们拥有25项专利，还有25项正在申请中的专利。”

在2019年的AHR博览会上，舒勒独自一人带着一张小桌子，顾客的兴趣也很少。然后，该公司开始获得奖项，到2022年，它生产了数千台电机，拥有一个人手充足的大型AHR展位，并有不间断的客户咨询。

它已经在生产或计划制造用于工业过程，HVAC设备和运输部门的众多应用的电机。市场经理表示，到2024年，产品路线图将为每个市场提供从1/2马力到30马力的车型。

当我想到电机技术在短短几年内取得类似的巨大飞跃时，我的脑海中想象着这样一个未来:微电路和预制建筑可以自己发电，这将使自给自足的、离网的工业和几乎任何地方的生活成为可能——一个完全重塑的、高能效的、更环保的世界。

正如马克·雅各布森乐于解释的那样，我们已经拥有了创造它的可行方案。我们需要控制错误信息，部署，部署，部署。