问与答:我们需要非关键性原材料才能使绿色技术蓬勃发展| 地平线杂志


开发新的绿色技术已被誉为实现上述目标的一种方式 欧洲的环境目标 并支持它 经济复苏 在冠状病毒大流行之后。 但是,我们需要哪种类型的绿色技术,以及如何使它们扩展到可以产生实际影响的程度?

Horizo​​n采访了材料科学与创新专家Francesco Matteucci博士,他谈到了他认为哪种绿色技术是优先事项,以及如何将创意转化为原型和新技术。 他负责在新成立的欧洲创新委员会(EIC)下管理欧盟在能源和环境可持续性方面的材料投资组合(见方框)。

您在EIC中的角色之一是为技术和创新突破设定愿景。 在环境可持续性方面,您认为哪些领域需要重点关注?

我通过观察空气,水和土壤来解决这个问题。

与空气有关的显然是与二氧化碳有关的活动,在这些活动中确实需要碳捕获,利用和封存(CCUS)。 我们听很多话,很多想法。 但是,我们真正需要看到的是在该领域中工作的许多原型和许多技术。

在淡水中,强烈需要开发用于水处理的新技术。 能够发展出对所谓的新兴污染物(例如抗生素)的淡水进行去污能力的技术。 传统的水处理方法基于30、40、50年前开发的技术和方法,例如,抗生素没有像今天这样广泛使用。

如果我们看海水,一个非常严重的问题就是微塑料问题。 我们必须着眼于塑料的整体价值链,在可能的情况下开发新的(可持续的)材料来代替一次性塑料。 而且,我们需要采取新的方式来重复利用现有的塑料,并避免这些塑料在各地(尤其是在海水中)的分散和处置。

同样,如果您查看土壤,就会出现废物处理问题以及所有与旧方法以及不幸的是许多新方法污染土壤相关的问题。

不幸的是,由于一次性塑料已经成为我们日常生活的一部分,因此塑料这一主题将比我们期望的花费更长的时间(解决)。 开发可持续材料并改变数十亿人的行为将需要更长的时间。

鉴于这些需求,您想支持哪些研究以帮助解决这些环境问题?

在研究空气,水和土壤的总体技术时,我们可以考虑使用“环境智能”的重要性。 这意味着,由于物联网的强劲发展,鉴于我们拥有的所有传感器的不同,我们使用了来自所有不同来源的数据。 这些可以帮助进行环境监测,识别污染并采取正确的纠正措施。

例如,有一些小型机器人可以使用微型3D打印机来生长在土壤中移动的“根”,寻找污染物,并且它们的传感器可以识别人们可能想要种植农作物的污染物。 这可能有助于确定诸如未经批准的倾倒场或未经批准的垃圾掩埋场等地方。

另一个例子是监测水污染,并开发可以使用机器人和辐射传感器来收集海水中放射性数据的技术。

“我们听很多话,很多想法。 但是我们真正需要看到的是在该领域中工作的许多原型和许多技术。”

EIC项目经理Francesco Matteucci博士

您在欧洲创新委员会中的角色是专注于帮助推动特别是绿色能源和材料方面的研究和技术发展。 这里需要发生什么?

根本上必须发展储能方。 在储能方面,我们可以利用已经拥有的技术进行很多改进。

但是能源系统也必须与现在的方式有所不同。 希望在电气化方面,它将专注于可再生能源。 而且,我们将不得不使用一些著名的流行词。 一个是“生产者”,这意味着我们每个人都将成为能源的生产者和能源的消费者。 另一个是“分布式发电”系统。

如今,由于化石燃料的开采,世界建立在集中式能源系统的基础上。 但是,未来将是分散的,我们将拥有许多能源社区,许多不同的网格或总体网格。

这带来了另一个重要问题–部门耦合–将能源载体和存储(例如可再生能源和可再生氢能源)组合在一起,并使它们与消耗更加紧密地结合在一起。

可再生能源产生的氢气还可以作为能源存储系统提供附加值,因为当今的能源存储是可再生能源系统中最昂贵的部分。

我们需要根据不同的输出功率和不同的存储时间来开发不同的技术,因为电池适合短期和中期的存储,而氢气可以作为长期或季节性的解决方案贮存。

在能源方面,研究新型燃料(例如太阳能)也很重要,在那里,他们可以使用生物反应器或人工光合作用将原材料转化为燃料。

您在实现此目标时看到的优先事项是什么?

许多产品,特别是在能量存储(即电池)以及制氢或制氢方面的产品,例如电解槽和燃料电池,主要基于关键原材料。 需要开发能够使这些设备正常工作的非关键原材料。

成本在这里紧密相关。 当前使用的原材料通常表现良好,但价格也非常昂贵。 因此,有很多研究要做,以用新的组件替代这些组件。

但是,在我看来,对于与材料相关的所有事物,至关重要的是,将来它还将依赖于另一步骤,那就是“循环性”。

Matteucci博士说,欧洲需要在空气,水和土壤三个领域看到绿色技术的突破。 图片来源-Francesco Matteucci

您能解释一下圆度的意思吗?

循环方式意味着思考和工作,以增加所有材料在其生命周期中的整体重用率。 从一开始,在设计材料时,您必须知道如何尝试连续制造和使用它们,因此它们永远不会浪费。

因此,一方面,我们需要开发非关键原料,另一方面,需要使用循环方法。

您在看什么时间表?

对于能源技术,关键原材料的更换将需要相当长的时间,并且在未来几年内还无法准备就绪。 这是将专有技术,资金和政策结合起来的问题。

但是在储能方面,我们可以肯定地利用我们已经在进行的技术进行很多改进。

消费者如何适应所有这些?

为了实现能源转型,我们需要让所有利益相关者,特别是公民参与。 我们是否准备降低个人的美好生活质量,以关掉不需要的一切并减少消费? 因此,此过渡可能比预期的时间更长。

EIC将通过赠款为这种突破性的绿色技术提供资金,而且还将通过投资基金(该基金最多可持有初创企业的25%的股份)由EIC基金管理。 您如何看待这一贡献,这些投资将为初创企业带来什么?

找到合适的时机进行投资并不容易,但是EIC基金的想法确实很好–将股权投资放在风险资本可能不想要的地方(因为),因为这些想法太冒险了。 如果该基金能够筹集第一笔资金,那便可以利用私人投资者提供的更多资金,从而克服了欧盟的悖论-将科学进步转化为可销售的创新方面的失败。

但这不仅重要,当您投入金钱时,您投入了多少金钱,而且金钱的类型也很重要。 通常真正需要的是他们所谓的“好钱”。

“好钱”是指钱加上您需要的(其他)东西,例如与企业界相连的网络,或者可能意味着以不同方式发展知识产权的方式。 您应该投入权益,再加上EIC提供的所有服务,以……最终完成产品或服务的创建。

您将如何促进研究人员与企业家之间的合作以鼓励创新?

EIC计划经理将采用动手方式对具有相似主题的项目进行分组和合作。 他们从整体的角度提供了对未来的愿景,而且还为不同的合作伙伴或团队作为开发人员和连接器而工作,这些合作伙伴或团队致力于进行创新并将项目推向市场。

目的是促进勘探和研究(对这些项目有长期的看法)和开发,在这些项目中,更高级的项目可以在短期到中期过渡到市场。

为了清楚起见,本次采访已经过编辑和整理。

欧洲创新委员会成立

经过三年的试点,欧盟的欧洲创新委员会于2021年3月18日正式成立。 EIC计划从2021年至2027年投入超过100亿欧元,其中约15亿欧元专门用于2021年的投资,EIC旨在支持欧洲的创新研究人员和小型企业发展和扩大突破性技术。

EIC的新功能包括EIC基金,该基金为高风险,高影响力的创新提供股权或准股权,预计今年将获得超过10亿欧元的中小企业股权; 更人性化的应用系统; 还有一个名为EIC Transition的新资助计划,该计划旨在帮助根据研究结果创建衍生公司。 还将采取具体措施来支持女性创新者。

还任命了四名项目经理来管理项目组合,并塑造EIC关于技术和创新突破的愿景。 他们的专业知识涵盖生物医学和生物技术; 医疗技术和医疗设备; 能源和环境可持续性材料; 以及清洁能源和生物系统工程。 将来会有更多的项目经理加入EIC。



This article – “问与答:我们需要非关键性原材料才能使绿色技术蓬勃发展| 地平线杂志
” – was originally published in Horizon, the EU Research & Innovation magazine

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