地球能源即将枯竭,人类还剩多少时间?
地球能源即将枯竭，⼈类还剩多少时间？
先说坏消息：
随着全球⼈⼝膨胀和⼯业化在发展中国家的上升，⼈类对能源的饥饿已达到前所未有的⽔平：
煤炭：根据世界煤炭协会的说法，煤炭拥有最⼤的⾃然资源储量，⽬前有1.1万亿吨左右，主要⽤作燃料来产⽣电⼒，但仍预计在150年后耗尽。
磷：当我们在考虑⾃然资源时，⼤多数⼈都不会想到磷。然⽽，如果没有这种元素，我们将⽆法⽣存，因为植物⽣长，甚⾄是DNA和⾻骼的产⽣，都需要依赖这种元素。据估计，全球的磷储量只够使⽤50到100年的时间。
天然⽓：根据英国⽯油研究机构统计，天然⽓储量也正在枯竭，由于天然⽓需求量每年都在不断增加，⽬前剩下的储量预计只能维持52.6年。
⽯油：根据世界能源统计评估显⽰，2017年的⽯油储量为1696.6亿桶。就算在全球使⽤量保持现在的情况不变的话，预计也将在50.2年后耗尽。
世界科学家们⼀致认为，⼈类正在⼀步⼀步⾛向灾难…
在最近很⽕的“⼗年前后对⽐照”中，我们看到了并不让⼈愉悦的⼀组图
再说好消息：
随着煤、⽯油、天然⽓等化⽯燃料的储量逐渐减少，以及燃烧化⽯燃料造成的温室效应问题⽇趋严重，各国政府都把开发利⽤新能源提到重要的议事⽇程上来。
随着⼈们重视程度的提⾼以及相关技术的进步，各界科学家都投⾝于该领域，各种可以改变世界的研究成果在不断涌现，尽管挑战仍然⼗分艰巨，但我们有理由乐观以对。
我们都知道，与传统的⽕⼒发电相⽐，太阳能、风能等新能源形式的正常运转受到⾃然条件的限制，造成电能的输出与⽤户的需求往往不能很好地匹配。
例如⽤太阳能给⼀个住宅区供电，⽩天居民⼤多不在家，太阳能电池产⽣的电能供⼤于求，⽩⽩浪费掉；到了晚上居民下班回家，⽤电量激增，太阳能电池此时却⼜⽆法正常供电。
这个时候，科学家们提出可以使⽤⼈⼯智能来检测⽤电情况，以达到电能供给与⽤电需求的⾼度匹配。
智能电⽹讲师Valentin Robu说：“⼈⼯智能对分析电⽹周围的⼤量数据并采取实时控制决策⾄关重要。因为我们将不得不开始将我们的能源使⽤转移到它的存在和可⽤，⽽不是转移能源⽣产来匹配我们的使⽤。”
不开始将我们的能源使⽤转移到它的存在和可⽤，⽽不是转移能源⽣产来匹配我们的使⽤。”
⽬前，欧盟就正计划着在2020年之前，为5亿个家庭安装智能电表，以监测能源使⽤情况。
为了解决新能源不稳定的问题，除了使⽤⼈⼯智能监测⽤电情况以外，我们最终需要考虑的问题就是开发⼀个储能系统与之配合，在发电能⼒超过实际需要时将多余的电能转化为其它形式的能量储存起来，⽽发电能⼒不能满⾜需要的时候⼜可以将储存的能量重新转化为电能。
例如电池，尤其是可以反复充放电的⼆次电池，也就是俗称的蓄电池，就是辅助新能源的不⼆选择。
然⽽对于依靠固体电极的传统电池，⼀块电池能够储存多少电能，这些电能能够以多⼤的功率被释放出来，在它被封装好离开流⽔线的那⼀刻就已经被固定下来，使⽤者很难再去根据需要进⾏调节。
那么如何克服这个缺陷？解决的办法就是让固体电极只负责传递电流，储存电能的任务改由液态的反应物来承担，这也就是液流电池的基本原理。相⽐于使⽤固体电极的传统电池，液体电池的⼀个明显的好处就是赋予了使⽤者更⼤的⾃由来调节电池的性能。
液体电池⽰意图
除了液体电池之外，《可再⽣与可持续能源》杂志最近还发表了⼀篇名为“聚合物太阳能电池（PSC）：P3HT：PCBM”的研究报告，展⽰了这⼀领域的最近进展及所⾯临的挑战。
该⽂作者之⼀、美国俄亥俄州⽴⼤学的Paul Berger表⽰，由于PSC的柔性特征，使其⼏乎可以被放在任何物品上。⽆需⾼压输电线路，且能代替毒性电池为使⽤点设备提供电⼒。
⽬前PSC的实验室效率为13%左右，远低于商⽤太阳能电池板的20%效率。但近年来化学、⼏何和多层太阳能电池的发展让效率更⾼变得可能。
聚合物太阳能电池（PSC）⽰意图
⽬前，关于新能源的开发和储能系统的研究都已经成为了当下最热门的领域。相信在不久的将来，这些独特的技术⼀定能够为解决⼈类的能源问题发挥巨⼤的作⽤。
⽽如果你也想为改变世界尽⾃⼰的⼀份⼒，那么ViaX此次推出的科研集训营，就⼀定能让你在新能源领域真正到⽴⾜之地！顶会论⽂、⼤⽜名推都将成为你在这条道路上的经验证明！
科研集训营-能源材料化学类
在此次能源材料化学⽅向科研集训营中，我们将为所有想在新能源领域进⾏科研实践的同学，⼜或是正在其他领域深耕想寻⼀个更前沿独特的课题的同学，提供多个⽅向选择：人类能在地球上生活多久
▌能源转化⽅向
学⽣通过⽂献检索，系统学习有机聚合物太阳能电池领域发展的历史，现状和展望，并以综述的形式完成。
▌先进锂电池⽅向
▌先进锂电池⽅向
学⽣通过整理已被报道的电池技术，深度学习其⼯作原理，并提出⼀个全新的构想。
▌液流电池⽅向
学⽣将在课程中理解液流电池与传统电池的区别及优势，并提出创新性的想法和概念。
除了以上这些，你也可以根据⾃⼰的兴趣和特长，提出⾃⼰感兴趣的研究问题，课程导师会根据你的背景与需求具体调整项⽬的课程设计。
如果你正巧对以上这些课题感兴趣、想深造，⼜或是⼼⾥已经有了想要深⼊研究的⽅向，却不知如何开始，苦于⽆⼈引导。
那么此次ViaX请来的导师，就将为你打开这扇新世界的⼤门：
导师介绍
▌Y. J.
ViaX盐趣理⼯科导师
•哈佛⼤学Postdoctoral Fellowship
•专注新能源材料的开发，参加I-Corp, 积极寻求初创公司实现科研成果孵化。
•在能源转化，能源存储, 先进锂离⼦电池，先进⽔系电池，液流电池等领域国际学术期刊发表⽂章多篇及专利。

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