俄羅斯

批準法令發展循環經濟

積極推動實施低碳交通

科技日報駐俄羅斯記者 董映璧

2024年，俄羅斯在垃圾處理、企業環保改造、綠色出行等方面，加快了計劃實施的步伐。

5月，普京簽署總統令，批準《俄羅斯2030年前及未來2036年前國家發展目標》，即新版“五月法令”。清理違規垃圾場被認為是目前俄羅斯在環境治理方面最緊迫的任務之一，此次新版法令就包括合理處理城市垃圾的具體任務：計劃到2030年，俄城市生活垃圾須全部分類處置；發展循環經濟，確保至少25%的生產和消費廢棄物可再利用；改善大氣環境，計劃到2036年，將空氣污染嚴重城市中對環境和人類健康影響最大的有害污染物排放量減少一半等。

降低大氣污染也離不開企業環保改造，尤其是俄羅斯冶金企業需要及時更換過時設備。俄鋁集團（克拉斯諾亞爾斯克、布拉茨克和新庫茲涅茨克有電解鋁廠）安裝并使用了“環保索德伯格”技術新電解槽，該技術幾乎阻絕了氟化物和苯并芘的排放。在布拉茨克，該集團正開發自主設計的干式氣體凈化裝置，這些裝置將使氟化物排放量減少九成，并完全阻絕苯并芘排放。

同時，俄羅斯也在低碳交通方面積極推動綠色轉型。俄羅斯已計劃購買451輛電動公交車，并在大環線建設21個地鐵站，這將幫助俄羅斯每年減少近千噸污染物排放，減少約4.2萬噸溫室氣體排放。俄羅斯還在建立統一的電動汽車充電站服務體系。根據計劃，未來6年，俄羅斯充電站的數量將增加10倍以上，且充電服務將覆蓋俄大部分地區。

美國

電池研發與回收成果多

冰蓋消融再敲氣變警鐘

科技日報記者 張佳欣

2024年，美國新型電池開發和電池回收項目取得多項成果；美多家機構對氣候變化的研究更是給全球敲響警鐘。

在電池技術領域，哈佛大學開發出一種新型鋰金屬電池，不僅可充放電次數遠超其他軟包電池，且能在幾分鐘內快速充滿電。康奈爾大學也研制出一款新型鋰電池，充電速度同樣迅速，且歷經數千次充放電循環后性能依然穩定，有望緩解電動車駕駛員的“里程焦慮”。加州大學圣迭戈分校研制出全球首個無陽極鈉固態電池，這一成果為開發廉價且能快速充電的大容量電池提供了可能，有助降低電動汽車和電網成本，提高能源利用效率。

在廢舊電池回收方面，萊斯大學利用微波輻射和易于生物降解的溶劑，開發出一種能選擇性回收鋰的方法，快速、高效且環保。這種工藝可在短短30秒內回收廢舊鋰離子電池陰極中多達50%的鋰，突破了鋰離子電池回收技術中一個重大瓶頸。萊斯大學還研制出一種新型電化學反應器，能從天然鹽水溶液中提取鋰。這種方法不僅實現了97.5%的高純度鋰提取，還大大降低了傳統提取方法帶來的環境風險，對推動可再生能源儲存和電動汽車技術發展大有助力。

在氣候變化與地球科學領域，美國國家航空航天局噴氣推進實驗室研究發現，格陵蘭冰蓋自1985年至今已損失約5091平方千米的冰。這種冰損失可能對大洋環流和全球熱能分布產生深遠影響，進而對全球氣候和生態系統造成重大影響。美國史密森學會和亞利桑那大學則發表一項關于地球表面溫度在過去4.85億年間變化情況的研究。研究發現，地球平均溫度在最低點時降至約11℃，而在最高點時則飆升至約36℃。這一研究不僅讓人們對過去的氣候有了更深入了解，而且為理解當前的氣候變化提供了關鍵背景。

英國

更新氣候變化數字指標

開發長期供電鉆石電池

科技日報記者 劉霞

2024年，英國科學家研究并更新了全球溫度上升和冰川減退等氣候變化的數字指標，并努力推進多項旨在減碳的研究項目；為應對全球日益嚴峻的氣候變化形勢，科學家們還開發出多項新技術和新產品。

利茲大學牽頭編寫的第二份年度《全球氣候變化指標報告》顯示，在過去十年（2014年—2023年），人類活動導致的全球地表溫度較工業化前水平高出1.19℃，高于2013年—2022年（2023年報告中所述）的1.14℃。研究團隊呼吁，將溫室氣體排放量迅速減至凈零，減緩全球變暖，阻止野火、干旱、洪水和熱浪造成的破壞成為新常態。紐卡斯爾大學團隊利用歷史記錄、航拍照片、3D地形圖和衛星圖像重建了朱諾冰原在過去250年里的冰川行為，結果顯示，阿拉斯加朱諾冰原自2005年以后的冰流失速度急劇加快。

污染也成為人們亟須關注的問題。蘭開斯特大學開展的一項長期研究顯示，在過去50年中，土壤中的微塑料污染急劇增加，肥料是農業土壤中微塑料污染的主要來源。英國科學家還發現，不起眼的蛋殼垃圾能從水中回收稀土元素，這為提取稀土元素提供了一種環保新方法。

英國Seratech公司利用橄欖石制造出一種負碳水泥，能吸收并利用二氧化碳，從而顯著減少水泥生產對環境的不利影響。紐卡斯爾大學和澳大利亞國立大學科學家發現，藍藻中有一種關鍵酶，可“吞噬”二氧化碳。

牛津大學利用生物相容性水凝膠液滴，成功研制出一款微型柔性鋰離子電池。該電池不僅具備光激活、可充電特性，還能實現生物降解。布里斯托大學和英國原子能管理局科學家則研制出全球首款碳-14鉆石電池，有望為設備供電數年。

德國

資助碳捕獲項目

研發新能源技術

科技日報駐德國記者 李山

2024年，德國在減緩氣變、氫能研究、生物多樣性保護、可持續農業等方面取得諸多進展，特別是在綠色能源和生態技術研究領域投入較大。

在減排創新技術方面，德國繼續推動碳捕獲和儲存技術研發，通過試運行項目，評估其在實際應用中的可行性和有效性。德國政府宣布到2030年將提供33億歐元資金，用于資助相關項目使產業更加氣候友好，其中包括二氧化碳的捕獲、儲存和利用。

可再生能源技術方面，德國繼續推動電池技術的開發，成功研制出效率達31.6%的鈣鈦礦硅基疊層太陽能電池，固態電池研究也獲得進展。德國還在推進智能電網技術的整合，以優化能源分配和消耗，確保更具彈性的能源基礎設施。此外，德國還研發出氣候中性的卡車燃料，提出利用生物質或二氧化碳生產燃料的合成路線。

氫能研究方面，德國持之以恒的大量投入開始顯出成果。例如以二維材料MXene為基礎開發的一種催化劑，可高效催化電解水過程中的一個重要化學反應；研制出一種獨特的拓撲手性晶體，并將其用作水解制氫過程中的催化劑，可將水解制氫效率提升200倍；創新綠氫電解系統的膜電極組件生產技術，有助大幅減少銥和鉑等昂貴原材料的使用；研究回收原材料的使用，制成合金進行環保儲氫。

此外，德國啟用了先進的綠色氫氣電解槽測試臺，首次成功將高效堿性膜電解槽投入實驗室運行。德國還正式批準了氫能核心運輸網絡基礎設施建設規劃。該核心網絡包括總長度達9040公里的管道和13個通向歐洲鄰國的邊境交接點。預計到2032年整個氫能運營網計劃將投資189億歐元。

2024年，德國政府優先資助以可持續技術、氣候適應力和生物多樣性保護為重點的生態研究項目。研究人員積極探索促進生物多樣性和土壤健康的農業生態實踐；研究利用數據分析和物聯網設備的精準農業技術，以優化資源利用和減少浪費；關注改善水資源管理實踐、解決污染源問題和增強水生生態系統的恢復力。這些領域的創新不僅提高了生產力，還可以減少農業對環境的影響。

德國科學家積極研究生態系統如何適應不斷變化的氣候條件，例如發現氣候變化威脅海洋重要浮游生物群，原因是二氧化碳含量的增加和水的酸化使這些單細胞生物難以形成外殼?？蒲腥藛T還從北海和波羅的海沿岸的海灘收集樣本，對海灘微塑料污染進行了研究，警示人們關注海洋微塑料污染問題。

法國

聚變反應創造新紀錄

AI助力預測物種風險

科技日報駐法國記者 李宏策

2024年，法國超導托卡馬克裝置創下新紀錄；法國研究人員使用人工智能預測并發現魚類滅絕風險遠高于預期。

5月，法國的超導托卡馬克裝置“WEST”創下聚變反應新紀錄：該設備注入了1.15吉焦的能量，將約5000萬℃的熱聚變等離子體維持了創紀錄的6分鐘。在這一過程中，研究人員測量了核心等離子體的電子溫度。整個實驗中，電壓維持在4kV，而電子溫度達到了近5000萬℃。

9月，法國一項研究表明，海洋魚類的滅絕風險遠高于國際自然保護聯盟（IUCN）的初步估計，從2.5%增加到12.7%。研究人員結合機器學習模型與人工神經網絡，預測了數據不足物種的滅絕風險。他們基于13195個物種的生物特征、分類學以及對人類用途等方面的數據，對這些模型進行了訓練。結果顯示，瀕危魚類的種類數量增加了4倍，從原來的334種增至1671種。這些預測的瀕危魚類大多具有共同的特征：地理分布狹窄、體型龐大且生長速度緩慢。此外，淺水棲息地也成為導致它們瀕臨滅絕的誘因。研究還表明，人工智能為快速、廣泛且經濟有效地評估物種滅絕風險開辟了新途徑。

日本

聚焦三大領域研究應用

推出微藻航空燃料計劃

科技日報駐日本記者 李揚

2024年，日本科學技術振興機構（JST）重點推動蓄電池、氫和生物制造三大領域相關技術的研究與轉化應用，這三大領域對經濟增長和碳中和極為關鍵。此外，還推出了微藻航空燃料計劃，以減少航空領域碳排放。

4月1日，JST啟動了“革新性GX技術創造事業”（GteX）項目，旨在推動日本經濟增長并實現2050年碳中和目標。該項目聚焦蓄電池、氫和生物制造三個領域，匯集頂尖研究人員，致力于使這些技術盡早進入社會應用。GteX項目強調團隊合作，采用“階段—關口評估”機制，以確保研究進展順利；通過與新能源產業技術綜合開發機構和企業的合作，加速技術的社會應用。

在JST的產學共創平臺聯合研究促進計劃中，東京大學研究團隊聯合14所大學、4家國立研究機構和24家民間企業，致力于開發利用微藻生產國產生物基航空燃料。該項目旨在通過產學合作，拓展微藻的潛力，實現生物基航空燃料的國產化，為減少航空領域碳排放作出貢獻。

韓國

推進“綠色航運走廊”計劃

實施氣候變化監測預測法

科技日報駐韓國記者 薛嚴

2024年，韓國推出戰略計劃，旨在推動跨太平洋海運綠色化；同時，韓國推出相關法律，大力推進氣候變化的監測和預測。

7月，韓國海洋水產部在國務會議上發表“綠色航運走廊”推進戰略計劃。根據計劃，從韓國釜山港、蔚山港出發，往返于美國西雅圖港、塔科馬港，太平洋的“綠色航運走廊”將從2027年開始運行。

10月，韓國海洋水產部和氣象廳表示將實施《氣候變化監測預測法》。根據該法律，韓國氣象廳將每年制定“氣候變化監測及預測等相關基本計劃”，并實施具體的推進程序。為讓相關部門順利制訂氣候變化監測及預測戰略，韓國政府將設立基本計劃，調整相關部門各領域計劃，最終通過碳中和綠色增長委員會的審議。韓國海洋水產部主要負責觀測海洋、極地環境及生態系統的氣候變化，對海水溫度、鹽分、海流、海冰、海平面高度等氣候要素，這些要素在氣候體系內的相互作用，以及冰川流失等海洋與極地異常氣候、極端氣候相關監測信息做統計。

南非

能源轉型持續發力

海洋研究不斷擴展

科技日報駐南非記者 馮志文

2024年，南非繼續在生態環保方面發力，可再生能源、海洋技術及碳減排領域都取得了一定進展。這些努力反映了南非在減輕氣候變化影響、促進能源安全、為可持續經濟增長創造機會、減少溫室氣體排放等方面的承諾。

在能源轉型方面，南非繼續實施其“能源行動計劃”，旨在減少對煤炭的依賴，整合風能、太陽能和電池儲能等可再生能源。國家電力公司Eskom從Komati發電廠開始將舊燃煤電廠改造成可再生能源設施。這一轉型是到2050年實現碳中和目標的組成部分，其中新的可再生能源產能和微電網正在建設部署中。

在立法方面，2024年南非頒布《氣候變化法案》，在法律上強制要求減排，并為行業引入碳預算。該法律支持根據《巴黎協定》要求實現南非的減排目標，強調“公正過渡”，以確保在向低碳經濟轉型期間的經濟和社會效益平衡。

在推動國際合作和融資方面，向國際捐助者尋求其承諾提供的80億美元資金，為可再生能源發展提供資金并支持公正轉型。

在海洋技術和海洋保護領域，南非擴大了海洋研究計劃，專注于可持續海洋利用、能源生產多元化和生物多樣性保護。擬在理查茲灣附近推動海上風電項目發展，展示海洋利用和可再生能源技術有機結合的綜合方法。