Oct 02, 2023

美好未来的解决方案/专题报道

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富有远见的研发如何塑造绿色影响力的未来

面对我们的地球及其生命支持生态系统面临的前所未有的威胁,松下绿色影响 (PGI)倡议体现了该公司为创造更加可持续的全球环境并最终为所有人创造更美好生活所做的努力。松下集团的所有运营公司都在为 PGI 的雄心勃勃的计划做出贡献,即到 2050 年实现 CO 2排放量减少超过 3 亿吨(约占当前全球总排放量的 1% 1)。

松下企业研发部门以及整个集团运营公司内的相关部门在这一使命中发挥着关键作用。在众多科学领域,该部门正忙于创新环保新技术和商业模式,这将有助于 PGI 的未来影响力,其中包括扩大“避免排放量”的举措即在公司的价值链。

自 2022 年 1 月实施 PGI 以来,松下企业研发部门主要关注碳中和和循环经济两个领域,这两个领域与 PGI 重点领域一致。然而,该部门正在寻求通过进入“自然积极”的第三个研发领域(2022 年联合国生物多样性大会(COP 15)提出的愿景)来进一步支持 PGI 举措

拥抱联合国绿色生活愿景

松下控股公司执行官兼集团首席技术官小川龙夫在大阪门真区的公司园区宣布了进军自然积极新领域的愿景。这一愿景与小川产生了切实的共鸣,他回忆道,当他还是个在日本乡村度过时光的小男孩时,他就萌生了对可持续发展和循环性的认识。

Photo: Tatsuo Ogawa

小川龙夫发表主题演讲,传达松下通过技术创新打造更绿色、更美好生活的愿景

小川的演讲拉开了松下企业研发技术论坛的序幕,该论坛在门真园区举行,展示了一系列面向未来的创新成果。松下企业研发部门对本次活动的贡献表明,实现碳中和和循环经济仍然是松下控股未来研发路线图的核心焦点,现在又加入了在不久的将来进入自然积极领域的新愿景。小川确信,所展示的新技术有可能从根本上动摇当今工业的基础。

松下控股的研发活动涵盖 GX(绿色转型)和 CPS(网络物理系统)技术的两个领域。 GX 是日本政府主导的一项计划,重点关注从化石燃料向清洁能源的转变,而 CPS 是松下集团自己的概念,旨在通过融合物理和数字数据驱动的“网络”领域来改善人们的日常生活。小川宣布,松下计划在 2024 财年之前将这两个领域的投资增加约 70%。

在技 术论坛的展览区,松下公司研发部门的研发专家在现场展示了他们的突破性创新如何为碳中和、循环经济和自然积极性做出重大贡献。

生物 CO 2转化:利用自然促进收成

应用材料技术中心技术部首席研究员 Seiji Kojima 演示了Bio CO 2 Transformation,这是一种专有的生化工艺,可满足世界对食品日益增长的需求,同时采取循环方法实现碳中和。这项技术是松下控股为自然积极领域做出贡献的愿景的首批具体体现之一。

测试表明,基于光合作用的过程可以将菠菜的粮食作物产量提高多达 40.9%,该过程由两个步骤组成。首先,大气中的CO 2通过蓝藻的光合作用转化为促进植物生长的生物分子。其次,这些生物分子——当以高度稀释的喷雾形式施用到植物的叶子上时——刺激作物的光合作用相关的新陈代谢,从而提高产量。正如小岛解释的那样,我们的星球提供无限、免费的核心成分 CO 2供应,这可能为生物 CO 2转化提供范围,以帮助抵消不断上涨的食品成本。

Photo: Seiji Kojima

Seiji Kojima 解释了 Bio CO 2转化的复杂性,这是一种专有的生化工艺,可满足世界对食品日益增长的需求,同时采取循环方法实现碳中和

生物CO 2转化过程本身发生在一个非常简单的反应器内。在正常温度和压力条件下,工程蓝细菌在空气和约 16 瓦照明(自然光也可以接受)的情况下分泌光合作用产生的生物分子。农民不需要额外的设备或基础设施投资,而且除了促进生长之外,生物分子还可以提高作物的抗病能力。

Photo: Novitek

Novitek 是一种植物生长促进液,含有稀释 1,000 倍的生物分子,只需喷洒到农作物的叶子上即可

小岛在生物CO 2转化方面的经验证明了在松下集团等充满活力的多元化企业的支持下开发技术的优势。“当我第一次在实验室中看到我们的 CO 2衍生生物分子对菠菜的生长促进作用时,我立即设想了利用大气 CO 2来提高粮食产量的大局,”他回忆道。“然而,问题是这种效应是否与实际农业环境相关,以及这些生物分子的生产是否可以以经济上可行的方式扩大到商业水平。

Photo: Spinach crops

Novitek 在菠菜作物上的有效性得到了证明:左侧,单次喷洒使产量增加了 40% 以上

“这是一个仅靠研发团队无法解决的问题,”小岛继续说道。 “但是,通过与拥有多样化客户接触点和业务渠道的集团运营公司的合作(这是松下的特色),我们通过田间试验验证了作物产量的提高,并建立了商业用途的制造系统。

Bio CO 2转化技术计划作为生物分子喷雾剂以Novitek 品牌进行商业化。日本国内销售预计最早将于 2024 年开始。

钙钛矿光伏:太阳能的未来是高效且谨慎的

可再生能源以及能源供应和需求的平衡也是松下控股公司碳中和愿景的重要方面。钙钛矿PV就是一个很好的例子,它是下一代太阳能电池板,可以通过窗户、外墙镶板等形式巧妙地融入建筑结构中。因此,Perovskite PV 有可能取代现在的太阳能电池板,成为城镇美学的一部分,而不是破坏城镇美学。

Photo: Yukihiro Kaneko

Yukihiro Kaneko 展示了高效的钙钛矿光伏太阳能电池,这种电池可以融入建筑设计以及无法容纳传统太阳能电池板的结构中

此外,正如松下控股应用材料技术中心技术部总经理 Yukihiro Kaneko 在活动上所解释的那样,钙钛矿光伏还可以为未来的碳中和做出卓越贡献。Kaneko 在日本北部北海道丰富的自然美景中长大,他说他从小就想知道自己能为保护环境做些什么。通过钙钛矿光伏,他的这个愿望得以实现。

松下控股株式会社基于 的 800 厘米以上模块的转换效率达到了世界最高水平之一钙钛矿2大小经第三方认证,这种光伏组件的发电效率为-17.9%,几乎与传统商用晶体硅组件相当。同时,Perovskite PV 外形灵活,其制造工艺包括通过熟悉的喷墨技术将光伏电池印制到玻璃基板上--与标准太阳能电池板相比,这种方法更为简单。

2023 年 8 月,松下宣布已开始将钙钛矿光伏集成到日本神奈川县藤泽可持续智能城镇(Fujisawa SST) 样板房的建筑中进行演示和长期测试。松下是藤泽 SST 的主要支持者,藤泽 SST 作为世界上为数不多的智慧城市之一,展示了可持续的未来生活的实际行动。

嵌入地球自然循环的循环经济

松下控股实现循环经济的方法被概念化为三环流程,其中“制造环”(包括材料采购、产品设计和制造以及回收)和“服务环”(在客户中运行)领域,包括产品共享及其维修和翻新)与我们星球自己的“自然环路”的更广泛利益相互作用,这是新添加的第三个环路,以体现松下控股的自然积极愿景。

Circular economy model

生产、制造和服务发展的循环经济模式,现在包括一个额外的“自然循环”,以说明积极融入自然的研发愿景

论坛上还展示了一种名为 kinari 的圆形塑料替代品,其具有近乎无限的形式能力,可以使其成为循环经济的首选材料。在 kinari 中,传统塑料中使用的油基树脂在最大程度上被植物基纤维素纤维取代,这些纤维素纤维可以从各种废料中提取,包括用过的咖啡渣和林地保护中砍伐的木材。这种革命性的材料可以配制得比日益成问题的“真实的东西”更坚韧、更轻,并且还提供了无与伦比的灵活性,可以赋予它可能的饰面——从时尚的现代到令人联想到自然的纹理,一些用户误以为是真实的纹理木头。

Photo: Lunchtime tableware used at a school in Fukuchiyama City, Kyoto Prefecture, made from kinari containing extracts from surplus local trees

京都府福知山市一所学校使用的午餐餐具是由含有当地剩余树木提取物的金成制成的

为 kinari 设计的循环模型涉及在材料达到使用寿命后通过两种方法之一进行回收(目前两种方法都在开发中)。材料回收将通过低排放过程将 kinari 重组为相同材料的新鲜供应,而生物回收将是 kinari 生物降解到地球中的过程,不会对环境产生负面影响。

自然积极性跨越本地和全球,需要企业间合作

松下控股认识到,虽然我们现在和未来面临的环境和社会挑战必须在全球层面上应对,但个人对循环经济和自然积极性等目标的贡献将在地方层面上做出。小川设想:“与各个地区的生物多样性和生活方式相一致的地方努力将共同形成更大规模的解决方案。”例如,松下与京都府的一所学校合作,为学生提供由当地林地剩余木材制成的 kinari 制成的午餐餐具,这种心态就很明显。

该公司在面对人为和自然的环境和社会挑战时所做的无数努力,共同体现了一种积极的自然概念,小川认为最终是要认识到自己是自然世界的一部分,而不是与自然世界不同的东西。他说,同样的意识是他年轻时在农村时获得的另一种认识。

同样,小川承认,松下集团的“绿色影响”计划以及现在松下控股逐步向自然积极性扩张的目标对于任何一家公司来说都太大,无法单独实现。为此,他表示希望松下企业研发技术论坛能够成为其他志同道合的企业与松下合作实现以地球和以人为本的使命的催化剂。

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