卷 2 期 1 (2024)

随着现代化进程的加快，全球变暖、环境污染和能源短缺已成为人类社会面临的重大问题。其中一些问题可以通过清洁能源技术的研究和应用得到解决。读者可以从本期的九篇优秀文章中获得有关此类研究的有用信息。其中，本期包括四篇综述文章、四篇评论文章和一篇原创研究论文。

数据中心气流组织直接影响数据机房的室温控制及供冷设备的能效。鉴于数据机房底层服务器由于距离开孔地板过近、气流的水平速度分量小，导致下层服务器风量不足、冷却效果较差问题，本文通过安装导流板的方式提升机柜级别垂直方向的气流均匀性，从而改善机房内整体气流组织效果。基于多工况实验和数值模拟相结合的方法优化数据中心的导流板结构尺寸及布置形式。研究结果表明，对于单侧机柜送风，建议在开孔地板下方安装宽度为100 mm、角度为45°的导流板；对于两侧机柜送风，导流板宽度为100 mm且与开孔地板呈30°角度安装可以获得最佳的气流组织效果，机柜底层服务器的进风量明显增加，降低了发生局部热点的风险。最后，基于最优的导流板布置形式对某真实数据中心机房的气流组织开展ANSYS模拟仿真，对比实际未安装导流板的情况，导流板的优化布置使机柜的进风量增加16.98%，提升机房空调能效达1.98%。

冷等离子体在能源储存和转换领域得到了广泛的研究和开发，主要集中在其辅助催化剂合成、表面改性、引入杂原子、产生缺陷和空位、改善催化剂分散性以及减小颗粒尺寸等方面。与传统的煅烧和化学方法相比，冷等离子体的能量可以在处理过程中直接传递到催化剂和载体，从而通过改变催化剂的内部结构和表面形态来改善负载催化剂和载体之间的相互作用。因此，这些特性使得冷等离子体在催化剂合成和改性方面相当绿色、安全和高效。本文分析了各种冷等离子体技术的特点和应用，以及冷等离子体技术与热力学原理对催化剂的协同处理。根据目前的研究进展，本文对利用冷等离子体合成和改性催化剂进行了总结和展望。

随着氢储能技术的成熟，绿色电力和绿色氢气模式的氢电耦合储能将成为理想的能源系统。氢电耦合储能系统（hydrogen-electricity coupling energy storage systems，HECESSs）建设是能源供应和深度脱碳的重要技术途径之一。在HECESS中，氢储能可以维持能源供需平衡，提高能源利用效率。但其在电力系统建立中的场景模型及相应的解决方法仍需深入研究。为加快HECESS建设，首先从制氢、氢气发电、储氢三个方面阐述了氢储能技术的应用现状。其次，基于氢能和电能的互补协同机制，描述了HECESS的结构和运行模式。为了更深入地研究HECESS的工程应用，综述了国内外HECESS在电源侧、电网侧和负荷侧场景的最新进展。对于源-网-荷侧氢储能应用模型来说，求解方法的合理选择将影响模型的最优解和求解效率。传统的优化方法难以解决复杂的多能耦合模型，因此本文探讨了深度强化学习（deep reinforcement learning，DRL）算法的优势及其在HECESS中的应用。最后对HECESS支撑的新型电力系统建设中的技术应用进行了展望，旨在为氢储能在电力系统中的应用研究提供参考。

含油污泥是石油勘探行业常见的副产品，资源丰富，毒性较强。在世界上许多国家，它被归类为危险废物。由于亚/超临界水独特的物理化学特性，以亚/超临界水为介质的水热转化技术在资源化利用和含油污泥的安全处置方面的应用日益广泛。本文综述了油泥无氧水热转化的研究进展，包括水热碳化、水热液化、水热提质、超临界水气化等。由于污泥中的含氮和含硫化合物对水热转化产物的显著影响，讨论了这两种化合物的加氢转化、反应路径和动力学。最后，对水热过程中载体和催化剂的研究进行了总结和比较。该综述可以为未来的研究提供建议，并为含油污泥的水热催化处理提供指导。

由于使用化石燃料产生了一系列问题，因此有必要开发和优化替代能源技术。尽管氢是一种理想的能源形式，但其主要来源仍然是通过传统方法获得的化石燃料。因此，人们对多种制氢资源和技术进行了研究，为清洁有效地制氢提供了可行性。本文对制氢技术进行了小型综述，包括可再生能源、化学循环、水电解、光催化和等离子体。

吸附式水管理和蒸发冷却个人热管理（personal thermal management，PTM）技术在实现自适应温度调节、广泛适用性和低能耗方面具有巨大潜力。然而，设计兼具高效散热和穿着舒适性的高性能耐用吸湿复合材料是一项挑战。最近，Xu等利用两种吸湿聚合物和交联策略，开发出具有出色吸湿性、耐用性、延展性、透气性、耐洗性和抗菌性的吸湿织物。这项工作为全聚合物吸湿复合材料实现高效节能的吸湿和蒸发冷却的PTM应用前景铺平了道路。

地球（及其大气层）吸收太阳辐射与自身向太空辐射的能量平衡决定了地表平衡温度，而地球与其大气层作为一个整体，其向太空辐射长波电磁波的过程，实际上包含了大气层对地表辐射的透射、吸收、反射、逆辐射以及大气层对太空辐射等。当大气层中CO₂等温室气体浓度发生变化时，大气层对地表辐射的吸收也立即发生变化，从而改变大气层及地表平衡温度。平衡温度与大气层CO₂含量的关联，或者说地球气候敏感性正是气候动力学研究的一个焦点。

淡水与电力构成了人类社会运转的两大基石，然而随着人类现代化的加速，这两种关键资源的匮乏问题日益凸显。近年来，利用可持续和环保性的太阳能进行淡水和电力的联合生产引起了全球研究者的广泛关注。

工业时代以来，化石能源的大量使用导致温室气体的排放量不断增加，进而加速全球变暖。制冷能耗是能源消耗的重要组成部分，约占全球总能源消耗的20%，因此迫切需要发展低能耗、高效且环保的新型制冷技术以满足不断增长的制冷需求。辐射制冷因其零能耗制冷特性受到国内外学者的广泛关注，它的基本原理是地表物体通过大气层在“大气窗口”（8–13 μm）波段的高透过特性，将自身废热以热辐射的形式散失至低温太空，从而获得被动降温和制冷效果。早期阶段，辐射制冷的研究和探索局限于夜间工况，因此辐射制冷材料的核心在于红外发射率的优化与调控。相比于单纯的夜间辐射制冷，日间辐射制冷还可以在太阳辐射条件下实现被动降温与制冷，因此更具应用价值。