研究表明液体冷却使高密度存储更加可靠

研究表明液体冷却使高密度存储更加可靠精密浸入式冷却制造商Iceotope与Meta（又名Facebook）进行了一项研究，测试在服务器环境中冷却高密度硬盘的效果。该研究表明，液体冷却比空气冷却更有效，带来更好的硬盘可靠性和几乎无声的操作。Iceotope说，每个人在互联网上消耗的数据量预计将在未来几年内爆炸式增长。因此，这项研究是为了了解液体冷却是否可以作为冷却大量硬盘和存储服务器的可行升级，以满足日益增长的互联网数据消费需求。根据研究数据，到2025年，通过使用人工智能、视频流和使用互联网完成其他任务，预计每个人每天将产生高达463EB字节的数据。因此，随着存储容量的攀升以满足需求，超大规模基础设施的耗电量预计会增加。这将不可避免地需要更多的冷却，以保持温度的控制。然而，真正使Iceotope研究液体冷却的，是过渡到氦气填充的硬盘，以实现气密性。Iceotope使用单相浸入式冷却系统来冷却测试系统，该系统由两个单插槽节点、两个扩展卡、一个网卡和一个4OU外形的电源分配板组成，挂载具有72个充满氦气的硬盘。这涉及到将服务器浸没在一种特殊的非导电液体中，这种液体被设计用来从服务器中提取热量。有了这个冷却系统，研究发现服务器的性能有了一些提升，包括所有72个硬盘之间的温度差异减少到只有3摄氏度，而不考虑每个硬盘在服务器机箱内的位置，冷却系统的功耗也更低。此外，该服务器能够几乎无声地运行，减少了声学振动。这会使硬盘有更好的可靠性，因为不必要的振动会给硬盘的移动部件带来额外的压力。Iceotope没有提到它的液体冷却服务器将何时上市，但随着测试的成功，我们不会惊讶地看到单相浸入式冷却在未来几年内成为一个流行的冷却解决方案。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335217.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335217.htm

Ember：清洁能源大规模扩张 2023年欧洲化石燃料发电量将下降20%

Ember：清洁能源大规模扩张2023年欧洲化石燃料发电量将下降20%在俄乌冲突爆发，俄罗斯削减天然气供应导致能源成本飙升后，欧洲一直在竞相寻找替代能源。这导致了对化石燃料的更多依赖，部分原因是核能和水力发电的减少，并导致了排放量的增加。尽管如此，太阳能和风能填补了大部分缺口，去年占欧盟电力的22%，创历史新高，首次超过天然气。“现在的重点是在逐步淘汰煤炭的同时，迅速削减天然气需求，”Ember表示，“这意味着清洁能源的大规模扩张正在进行中。”Ember预计2023年核能发电量将相对持平，因为德国反应堆的持续淘汰抵消了法国反应堆的回归。在2022年一场历史性干旱耗尽了关键资源之后，今年的水力发电量预计将增加约40太瓦时。与上年同期相比，高昂的电力成本使2022年第四季度的能源需求下降了约8%。如果这一趋势继续下去，可能会导致2023年化石燃料使用量大幅下降。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1341891.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1341891.htm

科学简单点：什么是水力发电？

科学简单点：什么是水力发电？什么是水力发电？工程师昆廷-普鲁萨德（QuentinPloussard）和阿贡国家实验室能源、环境和经济系统分析中心主任弗拉基米尔-科里塔洛夫（VladimirKoritarov）将介绍水是如何用来发电和储电的。水力发电在支持风能和太阳能等可再生能源方面发挥着重要作用，因为这些能源并不总能发电。水力发电就像电池一样，能够储存能量并在需要时使用。35年来，阿贡一直在帮助世界各国满足日益增长的水电需求，为此开发了计算机模型和工具，帮助各国做出有关电网、水资源利用和水电站的决策。水电是当今最大的可再生能源生产商之一。它在支持其他可再生能源（如快速增长的太阳能和风能）方面也发挥着重要作用。当阳光不充足、风力减弱时，这些能源就无法发电。水力发电可以通过从水库中释放更多的水来增加发电量。另一方面，当风能和太阳能发电量过多时，水力发电可以将多余的能量以水的形式储存在水库中，以供日后使用。水电站有多种类型：径流式电站几乎不储存能量。它们的发电能力因河水流量而异。水库发电厂具有储存能力，可以根据需求调整发电量。抽水蓄能水电站（PSH）作为大型蓄水池运行。抽水蓄能水电站在两个不同海拔高度的水体（一个较高，一个较低）之间进行水循环。水被抽到高处的水体中以储存能量，然后在需要发电时被释放到低处的水体中。目前，在美国所有公用事业规模的储能设备中，PSH设备约占93%。35年来，美国能源部阿贡国家实验室的科学家们一直在帮助满足全球日益增长的水电需求。由于建造新的水电站或更新现有的水电站都具有挑战性，阿贡开发的计算机模型现已在20多个国家使用，以帮助政府和电网运营商规划电网、提高水资源利用率、确定能力并提供水电服务的成本效益估算。阿贡科学家还与美国其他国家实验室和PSH开发商合作，编写了一本评估指南，帮助决策者扩建现有工厂或建造新设施。阿贡的能力通过以下方式为水电行业提供帮助：研究水电如何在清洁能源中发挥重要作用，在太阳能或风能无法利用时提供急需的电力以填补空白提供可在全球范围内使用的最先进的建模工具、应用和分析。通过使用阿贡领先计算设施，提供世界一流的超级计算机，以扩大建模的复杂性并缩短处理时间，从而更快地得出结果。资料来源：阿贡国家实验室水电是历史最悠久、规模最大的可再生能源之一。水力发电利用流动水的自然流动来发电。水电站提供了全球约60%的可再生能源电力。水电站的主要类型包括径流式水电站、蓄水式水电站和抽水蓄能式水电站。径流式水电站几乎没有蓄水能力。蓄水式水电站通常有大型水库，具有很大的蓄水能力，而抽水蓄能水电站则像巨大的蓄水池一样运行。抽水蓄能水电站通过让(1)上部水库中的水向下流动，带动(2)涡轮机和(3)发电机旋转，从而在需要时发电，并在几秒钟内将电力供应给(4)电网。之后，当电力充足且价值较低时，水会被抽回上游水库。抽水蓄能水力发电是目前唯一商业化的长时间蓄能技术，随着电力系统向风能和太阳能发电发展，这种技术将变得越来越有价值。编译自:ScitechDaily相关文章:科学简单点：什么是超级计算？科学简单点：什么是人工智能？科学简单点：什么是量子力学？...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425079.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425079.htm

Amprius研发的超高密度电池背心可以为未来作战人员提供双倍能量

Amprius研发的超高密度电池背心可以为未来作战人员提供双倍能量这个想法很简单：未来的士兵需要以最小的重量携带最大的能量，为他们在战场上穿戴、藏匿和随身携带的大量任务关键型电气硬件提供能量。Amprius声称，其超高密度电池的运行时间将是现有解决方案的两倍，使士兵们无需停下来充电，就能在野外坚持更长时间。美国陆军正在研发下一代可穿戴式共形电池（CWB），它将为士兵的集成视觉增强系统和其他任务关键型通信设备、传感器、可穿戴电子设备，以及一些现在可能只有科幻作家才会想到的硬件提供一体化电源。这种电池的设计理念是用一种单体流线型电源取代形状和大小各异的特定物品电池，这种单体流线型电源采用轻薄、灵活的结构设计，可与人体完美贴合。InventusPower公司生产当前一代的共形可穿戴电池，是2021年被选中参与订单竞争的四家国防承包商之一。Amprius是为该项目向Inventus公司提供高能量电池的电池专家之一，Enovix公司也是其中之一。该公司今年1月宣布已完成该项目的硅阳极安全锂电池的首次批量装运，本周又确认将为CWB电池组的进一步开发提供电池。Amprius公司首席执行官孙康博士在周四的公告中表示："此次电池组集成标志着我们在为美国陆军提供地面电源解决方案方面取得了重大进展。我们的SiMaxx安全电池以其高能量密度和安全特性而著称，将在提高下装士兵的任务时间和可靠性方面发挥至关重要的作用。"秘密成分：Amprius称其硅纳米线配置能更好地适应硅膨胀，并为离子和电子提供导电路径SiMaxx是Amprius公司独创的电池结构的最新商标名称，该结构将传统的石墨负极换成了纳米线结构的硅。硅能容纳多达10倍的锂离子，从而提高了能量容量，而纳米线结构则能更好地适应离子移动过程中的体积膨胀和收缩，从而防止硅降解。经MobilePowerSolutions于2023年验证，SiMaxx电池的能量密度达500Wh/kg（重量）和1300Wh/kg（体积）。Amprius公司在2022年开始出货时，最初估计的能量密度分别为450Wh/kg和1150Wh/kg。虽然我们已经看到有其他500Wh/kg的电池发布，有些甚至在实验室环境中超过了700Wh/kg，但SiMaxx电池仍然是我们所见过的最高密度电池，而且已经可以出货。与现有的军用电池解决方案相比，SiMaxx电池的这种超强能量密度可使电池组的能量增加一倍，而不会增加电池组的重量或体积。这样，士兵就可以执行更长时间的任务，而无需停下来充电。去年，采用凝胶聚合物电解质的390瓦时/千克SiMaxx电池迭代产品通过了美国军方要求的指甲穿透测试，这对于面临潜在子弹、弹片和其他战场危险的士兵佩戴的电池来说是至关重要的一步。这种电池包将与防弹衣集成，可佩戴在胸部、侧面或背部。AmpriusSiMaxx电池是能量密度最高的即用型锂电池芯陆军计划在2030年5月之前实施的CWB项目也帮助Amprius提高了生产能力。根据美国陆军资助的制造技术（ManTech）计划，该公司在1月份装运首批CWB电池之前完成了生产规模的扩大。4月份，它又完成了工具鉴定过程，将加州弗里蒙特工厂的产能提高到2兆瓦时。位于科罗拉多州的第二个生产基地预计将于2025年投产，届时公司的产能将达到千兆瓦时规模。除了大功率可穿戴设备，Amprius的电池技术还引起了电动航空、卫星和无人机行业的兴趣，并在太阳能汽车挑战赛中大放异彩，在去年的比赛中包揽了前四名。虽然我们还没有听到任何具体的电动汽车计划，但该公司提到了电动汽车领域是未来的一个市场，预计将其硅阳极电池应用于特斯拉Model3电池组，EPA续航里程将从310英里（500公里）提高到547英里（880公里）。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430592.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1430592.htm

中国正在建设的风能和光伏项目占全球2/3

中国正在建设的风能和光伏项目占全球2/3美国智库全球能源监测当地时间周四发布的研究显示，全球在建的大型风电和光伏发电厂中近2/3位于中国，而中国可再生能源发电量的激增已将煤炭发电份额挤压至新低。报告显示，中国正在建设中的公用事业规模风能和光伏发电容量达339吉瓦(GW)，占全球总量的64%，是排名第二美国40吉瓦(GW)的8倍多。报告称，即使没有增加水电，中国的步伐也使到2030年底将可再生能源装机容量增加二倍的全球目标“触手可及”，并呼吁中国明年在联合国提高气候承诺的目标。由于中国新增大量发电量，5月份光伏发电占发电量的12%，风能发电占11%。其它非化石燃料发电来源中，水力发电占15%、核能占5%、生质能占2%。——

麻省理工学院新技术解决枝晶问题 为研发高密度电池单元指明方向

麻省理工学院新技术解决枝晶问题为研发高密度电池单元指明方向枝晶是薄薄的、像触角一样的金属丝，当锂电池循环次数足够多或者工况不佳时，它们会在电极上发展，蜿蜒进入电解液，导致短路、变热甚至起火等问题。我们已经看到了各种抑制枝晶生长的创造性方法，但是这项新研究的作者认为他们已经为这个问题带来了新的、亟需的解决方案。科学家们正在试验一种固态电池，一种以固态电解质材料而不是传统的液体电解质为特征的结构，就像在一个典型的电池中，当设备被充电和放电时，锂离子在两个电极之间穿梭，在这种情况下，锂离子会通过固体电解质。研究人员发现，尽管固体电解质是由一种相对坚硬的材料制成的，但当离子在两侧的电极之间移动时，非常柔软的锂能够穿透它。这是电极在接受和沉积锂时体积变化的结果，这反过来会导致有问题的机械应力。麻省理工学院教授Yet-MingChiang说："为了沉积这种金属，必须有一个体积的扩张，因为正在增加新的质量。因此，在锂被沉积的电池一侧，体积会增加。如果有哪怕是微小的缺陷存在，这将对这些缺陷产生压力，从而导致开裂。"研究人员说，这些裂缝是枝晶形成的条件，他们能够在一种设计为透明的实验性电解质材料中重现这一过程。枝晶的形成通常是在电池单元的不透明材料中进行的，这也是关于什么原因导致枝晶以及如何阻止枝晶形成的矛盾观点之一。通过能够直接观察这一现象，科学家们能够想出新的方法来防止枝晶造成损害。在后续的实验中，研究小组表明有可能施加机械压力，以引导枝晶的生长，使它们完全按照压力的方向"之"字形生长。虽然不能完全阻止它们的形成，但这意味着它们有可能被转入电极中长期生长，而不是迅速地伸到电解质当中造成电池本体的破坏。该团队通过使用机械压力弯曲材料来证明这一点，并设想在现实生活中的电池中实现这一目标的一些方法。该设备可以加入具有不同热膨胀特性的材料，以诱发弯曲，进而产生机械压力，或者可以在材料中掺入导致扭曲的原子。重要的是，控制枝晶生长所需的压力大约为150至200兆帕，该团队表示这并不难实现。如果他们能做到这一点并设计出一种电池，通过让枝晶无害地穿过电极生长来克服这一问题，这项工作可能会释放出非常有前途的下一代架构，如固态锂金属电池。用纯锂金属代替石墨和铜作为阳极之一，这些电池可以提供数倍于当今电池的能量密度，同时也更轻更安全，因为它们不使用易燃的液体电解质。从这里开始，该团队的目标是展示一种具有这种形式的所需机械应力的功能性电池，以指导枝晶的形成方向。该研究发表在《焦耳》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333489.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333489.htm