康奈尔大学研究人员发现，掺杂了氮的碳涂层镍阳极可催化氢燃料电池中的基本反应，成本仅为目前使用的贵金属方法的一小部分。这一新发现可推动氢燃料电池的普及，作为汽车等的高效、清洁能源，氢燃料电池具有广阔的前景。Hector D. Abruna 实验室在寻找可用于碱性燃料电池的活性、廉价、耐用的催化剂，这是此项工作的一系列发现之一。

研究人员在发表于 PNAS 期刊的论文中指出，最近对非贵金属 HOR 电催化剂进行的实验需要克服两个主要挑战：氢结合能过强导致本征活性低，以及金属氧化物形成造成的快速钝化导致耐久性差。为了克服这些挑战，研究人员设计出了一种镍基电催化剂，其外壳由掺杂了氮的碳制成，厚度为 2 纳米。他们的氢燃料电池有一个阳极（氢被氧化）催化剂，该催化剂是一个被碳壳包裹的实心镍核。当与钴锰阴极（氧气被还原）配对时，所得到的完全不含贵金属的氢燃料电池每平方厘米的输出功率超过了 200 毫瓦。镍电极表面上存在的氧化镍物质显著减慢了氢氧化反应（HOR）。掺杂了氮的碳涂层作为保护层，增强了HOR反应，让反应更快速、更有效。而且镍电极上石墨烯涂层的存在可以防止氧化镍的形成——从而大大延长了电极的使用寿命。这些电极对一氧化碳的耐受性也更强，一氧化碳会迅速毒化铂。

在瑞士 Arbedo-Castione 市，一台 70 米的起重机高高耸立。六条长臂从顶部伸出，将巨大的砌块吊至半空。但这些不是建筑砌块，起重机也不是用来建筑的。这座钢塔是一个巨大的机械储能系统，由美国-瑞士的初创公司 Energy Vault 设计，依靠重力和 35 吨重的砖块储存和释放能量。当电力需求较低时，起重机会利用瑞士电网中多余的电力提升砖块并将它们堆放在顶部。当电力需求增加时，再把砖块放下来，将动能释放回电网。这听起来像是一个学校科学项目，但随着世界过渡到清洁能源，这种形式的储能可能至关重要。

Energy Vault 的创始人 Robert Piconi 表示：“部署可再生能源的推动力很大，”企业面临的来自政府、投资者和员工的脱碳压力也越来越大。他表示如果没有储能，就无法依靠可再生能源获得稳定的电力。与可以昼夜运行的化石燃料发电站不同，风能和太阳能是间歇性的，这意味着如果云遮住了太阳或风停了下来，发电量就会下降。Piconi 表示，要与化石燃料竞争，你需要“让可再生能源变得可预测”，这意味着储存多余的能源并能在需要时进行调度。

Energy Vault 决定将其技术建立在一种 100 多年前发明的方法之上，这种方法被广泛地用于存储可再生能源：抽水蓄能电站。在非高峰时期，涡轮机将水从低地的水库抽到高地的水库，而在需求高峰期，让水向下流过涡轮机，产生电能。Piconi 说，Energy Vault 以同样的方式依赖重力，但“我们使用的不是水，而是复合材料块。”他表示，该公司可以不依赖于地形，也不必挖掘水库或者建造水坝——这些可能会对环境产生负面影响。

利用太阳能的一大障碍是储能。太阳能电池可作为一种短期解决方案，但在长期存储或为整个城市供电时则不然。不过油井中可能会藏着这个问题一个可能的答案。总部位于加州的 Hyperlight Energy 将进行试点安装，他们计划将现有油井用作太阳能热井，在需要时将储存的能量转换回清洁电力。太阳能和油井可能听起来像是一个奇怪的组合，但它的原理类似于如何利用地热能。加州大学圣地亚哥分校的可再生能源系统研究人员 Daniel Codd 表示，这个想法是将太阳产生的热量存储在地表以下的岩层中，创造出一种太阳充能的地热资源，在有意义的期限内存储热量。Codd 补充表示：“热能存储是一种已知的低成本、低风险的方法，可以以热能的形式存储太阳能。”“这些热量可以存储在储藏所，并在需要时进行调度，以满足热能需求或者驱动动力循环发电。” Hyperlight 声称其名为 Tectonic Sun 的存储系统可以全年无休地提供 80% 容量系数的无排放电力。这种说法是基于 Hyperlight 的合作伙伴国家可再生能源实验室（NREL）的分析，分析表明，结合了地热存储和太阳能的混合可再生能源系统可以“在每天、每周和季节性的不同时间尺度上提供低成本的可调度电力”。

路透获得的一份政府草案文件显示，德国的目标是到 2035 年用可再生能源满足所有的电力需求，而此前的目标是“在 2040 年之前”放弃化石燃料。经济部长 Robert Habeck 表示可再生能源产能的加速扩张是减少该国对俄罗斯化石燃料供应依赖的关键因素。文件显示，德国可再生能源法（EEG）的修正案已准备就绪，到 2030 年风能和太阳能的份额应达到 80%。文件显示，届时德国的陆上风能容量将翻一番，达到 110GW，海上风能达到 30GW——相当于 10 个核电站的容量，太阳能将增加三倍以上达到 200GW。

德国正在考虑延长最后三座核电站的寿命。2011 年 3 月发生的日本福岛核事故加速了德国淘汰核能的计划，它计划在 2022 年底关闭最后的三座核电站：Isar 2、Emsland 和 Neckarwestheim 2。但天然气供应的不确定性迫使德国重新考虑该计划。德国经济部长 Robert Habeck 称，三座核电站的运营商已经表示，延长寿命无助于 2022/23 年的冬季。因为关闭核电站的准备工作已经进入到了相当深入的地步了。

根据发表在《Communications Chemistry》期刊上的一项研究，德雷克塞尔大学的工程师取得了一项突破，利用硫的稀有化学相防止破坏性的化学反应，让锂硫电池更接近于商用。一直以来，锂硫电池商用面临的一大障碍是多硫化物的形成。电池运行时，它们会进入电解液引发化学反应，影响电池的容量和寿命。科学家已经成功地将碳酸盐电解液替换成醚类电解液，后者不会与多硫化物发生反应。但这带来了其他问题，因为醚类电解液高度挥发并含有沸点很低的成分，意味着如果加热到室温之上，电池可能会迅速失效或熔化。德雷克塞尔大学的化学工程师一直在研究另一种解决方案，新方法从设计一种新的阴极开始，这种阴极可以与已投入商业使用的碳酸盐电解液配合使用。阴极由碳纳米纤维制成，已被证明可减缓多硫化物在醚类电解液中的移动。但让它与碳酸盐电解液配合使用需要进行一些实验。科学家试图使用一种被称为蒸汽处理的技术将硫限制在碳纳米纤维网中，以防止危险的化学反应。没有达到预期的效果，但却以一种意想不到的方式结晶硫，将其转变成单斜伽马相硫，这是该元素一种略微不同的形式。这种硫的化学相只能在实验室的高温下产生或在自然界的油井中被观察到。对于科学家来说，方便的是，它不与碳酸盐电解液反应，从而消除了形成多硫化物的风险。这种阴极经历一年的测试，在 4000 次充放电循环中保持稳定，科学家表示这相当于 10 年的正常使用。这种阴极制造的原型电池的容量是标准锂离子电池的三倍，为更环保的电池铺平了道路，让电动汽车每次充电后能行驶更远。

法国总统埃马克龙(Emmanuel Macron)宣布将建六座新一代核反应堆（EPR2），并考虑额外再建八座核反应堆。国有的公用事业公司法国电力集团(EDF)将获得数百亿欧元的投资，首座新核反应堆将在 2035 年前投入使用。马克龙还表示法国不会关闭现有的核反应堆，除非是出于安全理由。法国相信核能有助于减少温室气体排放。该国计划到 2050 年实现净零碳排放。

两位计算机科学家产生了一个想法：如果计算机使用能量进行计算，那么存储数据会是一种存储能量的形式吗？为什么不用计算储存能量呢？如果把信息当成电池怎么样？事实证明，这个想法并不像听起来那么不靠谱。最近的一篇论文（PDF）充实了“信息电池”的概念，这种“电池”可在电价便宜时提前执行某些计算——比如当阳光普照或刮风的时候——缓存结果以备后用。这种方法可帮助数据中心将高达 30% 的能源使用替换成多余的可再生能源。系统的美妙之处在于它不需要专门的硬件，开销很小。论文作者、加州大学圣地亚哥分校的博士生 Jennifer Switzer 和南加州大学的助理教授 Barath Raghavan 写道：“信息电池（IB）旨在与现有的数据 中心配合。”“IB管理器占用了非常有限的处理能力，它管理实时计算任务和预计算任务的调度。一组机器或者虚拟机（VM）被指定用于预计算。负责存储这些预计算结果的IB缓存在本地，以便快速检索。不需要额外的基础设施。”

在 Switzer 和 Raghavan 为测试该概念而创建的模型中，IB 管理器每五分钟（运营商提供的最小时间间隔）向电网运营商查询一次电价以进行预测。当电价跌至设定的阈值以下时，管理器会对一批计算亮起绿灯，将结果缓存起来以备后用。正如作者所说，该系统在减少对昂贵的“电网电力”的需求方面非常有效，即使预计算引擎在预测不久的将来需要完成哪些任务方面表现欠佳。只要有 30% 的准确率，管理器可以充分利用风能或太阳能过剩时产生的所谓“机会能量”。作者写道，在典型的大型数据中心中，可以以 90% 的准确率提前90分钟左右预测工作负载。他们表示，更保守的预测时间窗口为 60 分钟，“此类数据中心可存储 150MWh 的电能，远远超过大多数基于电池的电网规模储能项目。”他们指出，一个等效的电网规模电池大约要耗资 5000 万美元。

科学家首次演示了超吸收的量子力学原理，概念验证设备证明该原理可支持量子电池。论文通讯作者 James Quach 表示：“超吸收是一种量子集体效应，分子状态之间的转变会产生建设性的干扰。”“建设性干涉发生在各种波（光、声、水上的波）中，并在不同的波叠加在一起产生比任何一种波都更大影响的时候发生。关键之处在于，这使得组合分子能比单独的每种分子更有效地吸收光。”在量子电池中，这种现象的好处将会非常明显。你拥有的储能分子越多，它们吸收能量的效率越高——换句话说制造的电池越大，它充电的速度就越快。至少理论上如此。超吸收还没有在足以制造量子电池的规模上得到证明，但这项新研究做到了这一点。

为了构建他们的测试设备，研究人员在两个镜子之间的微腔中放置了一层吸光分子的活性层——一种称为被 Lumogen-F Orange 的染料。Quach 解释说：“微腔中使用的镜子是用制造高质量镜子的标准方法制造的。”“这是使用交替的介电材料层——二氧化硅和五氧化二铌——制造所谓的‘分布式布拉格反射器’。这样生产出来的镜子能比典型的金属/玻璃镜子反射更多的光。这很重要，因为我们希望光尽可能长时间地留在腔内。”然后该团队使用超快瞬态吸收光谱测量染料分子如何储存能量以及整个设备的充电速度。随着微腔尺寸和分子数量的增加，充电的时间缩短了，证明超吸收起了作用。

世界最大煤炭港口宣布将完全实现可再生能源供电。纽卡斯尔港宣布这一消息之际，澳大利亚全国电力市场中的煤炭发电量在 2021 年最后三个月跌至最低水平。尽管该港口继续每年平均出口 1.65 亿吨煤炭，但此举是该港口整体计划的一部分：到 2040 年实现业务脱碳，增加非煤炭业务，到 2030 年将煤炭收入降至总收入的一半。该港口已经与在内陆新南威尔士达博（Dubbo）附近运营 Bodangora 风电场的 Iberdrola 签署了零售电力采购协议，为该港口提供风电。首席执行官 Craig Carmody 表示，纽卡斯尔港作为世界最大煤炭港口的称号“不像过去那样美妙”，这种改变对于避免重蹈纽卡斯尔和钢铁行业的覆辙是必要的。Carmody 表示：“我宁愿现在做这件事，趁着我们现在还能控制自己的命运也还有收入，而不是等到危机来临——收入暴跌没人愿意借钱给我们时再动手。”“每吨通过港口运输的煤炭能让我们赚到 84 美分。其他的产品每一件能让我们赚到 6 到 8 美元。你能看出来我更愿意把钱花在哪里了。”作为转型的一部分，该港口已将 97% 的车辆更换为电动车辆，并开展了其他基础设施项目让运营脱碳。

三星新版的 Eco Remote 配备 RF采集功能，让遥控器收集路由器的无线电波并将其转换为能量充电。除此之外，Eco Remote 还可以通过室外和室内光线充电，或通过USB-C 充电（充电速度最快）。三星表示今年将推出一款白色遥控器，其目的是更好地补充其“生活方式”电视，如The Frame、Serif 和 Sero 等。和原始的遥控器一样，遥控器放弃使用 AAA 电池。三星此前曾估计，改用太阳能遥控器可在 7 年内减少 9900 万块废弃电池。它还探索了其他对内部电池进行自充电的方法，如“利用摇晃遥控器时产生的动能”和“利用麦克风拾取声音时产生的振动能量”。但这一次，它决定添加 RF 采集，作为在需要时保持遥控器正常工作的另一种方式。

每一次 TikTok 、Zoom 通话和猫模因的背后，都有数据中心在存储、处理并在全世界范围内重路由数据。我们在网上的活动越多，数据中心及其能源足迹就越大。在满负荷下，一个现代“超大规模”数据中心服务器耗电量相当于多达 80,000 个家庭的耗电量。尽管数据中心行业是全球性的，但气候稳定以及监管法规友好的地方会吸引数据中心开发商的极大关注。爱尔兰是其中之一。这个岛国拥有 70 个数据中心，是欧洲增长最快的数据中心市场。不幸的是，为服务器提供相当于几个城市用电量的电力，支持你在手机上无聊地刷来刷去，开始对爱尔兰的电网造成损害。

爱尔兰的数据中心使用了大约 900 兆瓦的电力。与爱尔兰 MaREI 环境研究所合作的能源研究员 Paul Deane 表示，这至少占爱尔兰总电力供应的 11%，他将这种情况描述为“一个严重的能源系统问题”。正如 Deane 所言，满足这一需求正在让爱尔兰当前的能源危机变得更严重，也让其到 2030 年将温室气体排放量减半的目标更难以实现。事情只会变得越来越具有挑战性。爱尔兰国有电网运营商 Eirgri d最近的一份报告显示，到 2029 年，数据中心将消耗爱尔兰年度电力供应的近 30%(PDF)。

正如 Deane 所指出的，数据中心对现代生活至关重要，但一个电网电力并不丰沛的小国托管如此之多的数据中心让爱尔兰的整个电力供应的可持续性面临风险。Deane 将爱尔兰的数据中心问题归结为规模不匹配。他表示：“数据中心是用电大户，而我们的电力系统很小，因此将更多的数据中心接入小型电网会开始产生巨大的影响。”与之形成鲜明对比的是，作为欧盟最大的数据中心市场，德国同期为数据中心供应的电量不到电网容量的 5%。对该行业增长可能会在今年冬天给爱尔兰消费者带来停电和电力短缺的担忧日益增长，除此之外，数据中心还可能破坏爱尔兰到 2050 年实现净零排放的努力。

托卡马克装置（Tokamaks）使用磁体约束高温等离子体，让原子核聚合并释放能量，由于超导磁体的巨大进步，它在最近几个月引起关注。尽管有这些成就，但传统磁约束聚变距离实现核聚变产生大量无碳电力的承诺还有数年的时间。托卡马克装置不是获得聚变能的唯一途径。位于西雅图的 Zap Energy 的 FuZE-Q 反应堆计划于 2022 年年中完工，无需昂贵且复杂的磁线圈。取而代之的是，该机器沿着高导电等离子体柱发送电流脉冲，产生一个能同时限制、压缩和加热电离气体的磁场。这种 Z-pinch 方法——之所以如此命名是因为电流沿三维网格的第三轴或Z轴收束等离子体——可能会在比大型托卡马克装置或今天正开发的激光聚变机器更简单、更小、更便宜的设备中产生能量。

Z-pinched 等离子体历来受到不稳定性的困扰。如果挤压不完全均匀，等离子体会在几十纳秒之内起皱、扭结并分解——时间太短因而无法产生有用的电量。Zap Energy 的方法（被称为剪切流稳定）通过改变等离子体沿柱的流动来驯服这种不稳定性。该设计用流动速度更快的等离子体将等离子体包裹在柱的中心轴附近——想象一下汽车在高速公路的中心车道上川流不息地行驶，但由于两侧的车流呼啸而过而无法改变车道。这种布置使聚变反应等离子体的聚集和压缩时间比以往的 Z-pinch 配置更长。Zap Energy 研发总监 Ben Levitt 表示：“我们认为我们的反应堆是最便宜、最紧凑、最可扩展的解决方案，是商业可行性路径最短的聚变能。”Levitt 预测 Zap 将在 2023 年年中达到 Q=1，即科学盈亏平衡点— —聚合原子释放的能量等于为聚合创造条件所需的能量，这将使其成为第一个到达该点的聚变项目。

鉴于聚变能研究在食言方面有着悠久的历史，这种说法值得怀疑。但是 Zap 在攀登令人望而生畏的陡峭技术曲线上迅速且印象深刻。这家初创公司成立于 2017 年，是华盛顿大学 FuZE（Fusion Z-pinch Experiment）研究团队的拆分公司。该公司在成立的第二年就进行了第一次聚变反应。在成立之前，大学团队曾与劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员合作。他们赢得了美国能源部的一系列拨款，能在逐渐提高的能量水平上测试剪切流方法。迄今为止，该公司已筹集到超过 4000 万美元。

日本制纸成功利用“木质电池”使灯泡发光。特点是利用木质原料，不使用供应紧张的稀有金属。点亮灯泡的时间仅为约 7 秒钟，今后将增加容量，力争到 2023 年度用于无人机，到 2030 年用于智能手机。并计划用于纯电动汽车。木质电池是使用从纸浆中提取的直径 3 纳米的“纤维素纳米纤维（CNF）”制作的蓄电体。加工为薄膜状，以铝箔夹住，形成电极。此前的研究发现利用 CNF 表面的凹凸处附着电子能蓄电的性质去实现充放电。与进行数百万次充放电也不劣化的电容器具有相同原理。

由 MIT 物理学家创办的创业公司 Commonwealth Fusion Systems 最近从比尔盖茨、Google 和多家私募股权公司筹集到 18 亿美元资金，开始在一块 47 英亩的土地上动工建造紧凑型聚变反应堆原型。被称为 Sparc 的聚变反应堆比国际热核实验反应堆（ITER）小得多，费用也更低。根据  Fusion Industry Association 的数据，至少有 35 家公司尝试证明可控核聚变的实用性，这些公司大都是在过去十年成立的。可控核聚变在今年取得了显著进步，中国的托卡马克装置在 5 月创造了维持 1.2 亿摄氏度温度 101 秒的时间记录，Commonwealth 在 9 月制造出一个磁场强度 20 特斯拉的超导磁铁。美国核管理委员会也开始讨论如何监管聚变反应堆。

MIT 研究人员在概念验证中制造出世界最长的柔性纤维可充电锂电池——长 140 米，证明该材料可被制造成任意长度。研究报告发表在《今日材料》期刊上。新的纤维电池采用了新型电池凝胶，用标准纤维拉制系统制造，该系统的起始端有一个较大的圆柱体容器，可将所有原料放进去，然后加热至略低于熔点的温度。将材料从一个狭窄的孔中拉出，其尺寸被压缩到原始直径的一小半，同时保持所有材料都按照原始的方式排列。论文第一作者、MIT 博士后 Tural Khudiyey 表示，其他人曾试图制造纤维形式的电池，他们都是在纤维外部添加关键材料，而该系统是将锂和其他材料嵌入纤维内部，在外部有保护性覆盖层，让电池稳定且防水。他表示，这是亚公里长纤维电池的首次展示，该电池足够长且非常耐用，可用于实际应用。他表示能制造出 140 米长的纤维电池这一事实表明“长度没有明显的上限。我们绝对可以做到千米级的长度。”。他表示，到目前为止制造出来的 140 米长的纤维能存储 123 毫安时的电能，可为智能手表或手机充电。该纤维装置的厚度只有几百微米，比之前尝试制造出来的任何纤维电池都要薄。除了可编织成二维织物的一维纤维外，这种材料也能被用于 3D 打印或者定制形状系统制造的固形物体，例如可以被制成既能够提供结构又能为其供电的设备外壳。为了展现这种能力，研究人员用电池纤维包裹了一艘玩具潜艇，并为其供电。将电源整合到此类结构中可降低设备的整体重量，提高效率和使用范围。

根据国际能源署（IEA）的数据，尽管存在 Covid-19 疫情和不断上升的全球原材料成本，今年是可再生能源创纪录的一年。全球新装大约 290GW 的可再生能源发电容量，主要是风力涡轮机和太阳能电池板，这一数字超过了去年。按目前趋势，到 2026 年，可再生能源的发电量将超过化石燃料和核能的总和。

许多国家的气候和能源新政策推动了增长，多国政府在上个月在格拉斯哥举行的 Cop26 联合国气候峰会之前和期间针对减少温室气体排放制定了更为雄心勃勃的目标。这一增长水平仍仅为到本世纪中叶实现净零碳排放所需的一半左右。根据国际能源署周三发布的报告，从现在到 2026 年底，可再生能源将占全球发电量增长的 95% 左右，仅太阳能就提供了大约一半的增长量。

随着世界摆脱新冠疫情，原材料价格随着全球能源价格上涨。这些价格上涨抵消了可再生能源行业近年来成本的下降。如果这种情况持续到明年，风电的成本将回到 2015 年的水平，太阳能发电行业两到三年的成本下降将被抹去。报告主要作者 Heymi Bahar 表示，商品价格并不是增长的主要障碍。他指出，在大多数地区，风能和太阳能仍然比化石燃料便宜。获得许可是世界各地新的风能项目的主要障碍，需要采取政策措施扩大消费者和工业的太阳能使用。报告指出：中国今年安装了最多的新可再生能源装机容量，现在预计到 2026 年风能和太阳能装机容量将达到 1,200GW，比其目标中的 2030 年提前了四年。”

随着电池开始堆积，汽车制造商、电池公司和研究人员正试图将其从垃圾填埋场中拯救回来。回收者主要对提取电池中有价值的金属和矿物质感兴趣。获取这些材料既复杂又危险：拆下钢外壳后，需要小心地将电池组拆开成电芯，以免刺破任何危险材料。电解质是一种液体，其作用是在阴极和阳极之间移动锂离子，如果受热它会着火甚至爆炸。只有当包装被拆除后，回收商才能安全地提取导电的锂、镍、铜和钴。

阴极中的钴是电池中最抢手的材料。这种原始形态为蓝灰色的稀有金属主要来自刚果民主共和国，当地矿工在危险的条件下工作。由于侵犯人权和供应链短缺，世界主要电动汽车制造商开始放弃钴。这就引发了一个问题：少了最有价值的成分，回收商是否仍然觉得新型电池值得拆解？斯旺西大学的储能专家 Jenny Baker 表示：“当你转向更可持续、成本更低的材料时，回收它们的动力就会减弱。”她将此比作消费电子产品中的一个困境：购买新手机通常比修理或回收手机便宜。

第一步，回收商通常将废电池的阴极和阳极材料粉碎成粉末状混合物，即所谓的黑色物质。伯明翰大学的研究员 Gavin Harper 解释说，这就像是在蛇棋的游戏中第一次落到蛇的头上。然后可以用两种方法中的一种处理该黑色物质，以提取其中有价值的成分。一种方法被称为火法冶金，在以化石燃料为能源的熔炉中熔炼黑色物质。这是一种相对便宜的方法，但在此过程中会损失大量的锂、铝、石墨和锰。另一种方法被称为湿法冶金，通过将金属溶解在酸或其他溶剂中，从黑色物质中浸出金属。Harper 表示，这种方法相当于蛇棋游戏中较短的蛇，因为可以回收更多的材料：你能全身而退，但不会像用火法冶金时那么多。然而该过程要消耗大量的能源，会产生有毒的气体和废水。

《南华早报》报道，研究人员透露，中国正为其月球和火星任务开发强大的核反应堆。反应堆可产生 1 兆瓦的电力，是 NASA 计划于 2030 年之前部署到月球表面的反应堆功率的 100 倍。该项目于 2019 年启动，得到了中央政府的资助。虽然没有透露技术细节和发射日期，但两名参与该项目的科学家证实，原型机的工程设计已于近期完成，已制造出部分关键部件。 这是一个雄心勃勃的项目，面临着前所未有的挑战。此前中国送入太空的唯一公开核装置是玉兔二号上的微型放射性电池，玉兔二号是 2019 年首个在月球背面登陆的月球车。电池只能产生几瓦的热量帮助月球车度过月球上漫长的夜晚。研究人员表示，化学燃料和太阳能电池板将不再能满足载人太空探索的需求，随着人类在月球或火星上定居被提上议事日程，电力需求将显著扩大。中科院的一位研究人员表示：“核电是最有希望的解决方案。其他国家推出了一些雄心勃勃的计划。中国无法承受输掉这场比赛的代价。”

将核聚变作为能源的主要优点是，它的物理基础排除了燃料熔毁（如美国三哩岛和日本福岛第一核电站）和反应失控（如切尔诺贝利核电站）的可能性。在发生事故时，核聚变发电厂系统可能泄露的放射性物质的量远低于裂变反应堆。因此聚变系统自我破坏的能力要小得多，损坏后果的危险性也要小得多。当前聚变系统的概念可能不需要超出站点边界的疏散计划。聚变的另一个优点是，无论是燃料还是它的产品，都不会像裂变那样产生寿命很长的放射性废物，这意味着聚变不需要长期的地质封存。

聚变什么时候以及如何才能有助于减缓气候变化？私营企业急于发展核聚变，很多公司都表示能在 2030 年代初将商业核聚变电力输入美国电网。该领域的私人投资总额令人印象深刻，约为 20 亿美元。在审视了公共和私人资助的聚变研究的状况后，美国国家科学院建议美国着手一项计划，到 2028 年，将多种初步设计变为聚变试点电站，目标是在 2035 至 2040 年间，让试点电站为美国电网提供适当的净电力，利用试点电站研究并开发聚变技术，到 2050 年运行首个商业聚变电站。英国最近宣布了到 2040 年建造聚变电站原型的计划。中国计划在2030 年代开始运行聚变工程试验反应堆，欧盟预计在 2050 年代运行示范聚变发电厂。我们的目光必须超越2035 年的时间框架，看看聚变如何做出重大贡献，以及它如何补充可再生能源。在世界市场上提供低碳电力，包括在本世纪后期，对于遏制气候变化非常重要。