ARPA-E资助6000万美元开展先进车辆技术和生物固碳研究

作者: 2016-05-31 18:51 来源:战略情报研究部
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4月12日,美国能源部先进能源研究计划署(ARPA-E)宣布将资助6000万美元新设两个主题研究计划,其一是针对未来交通模式的革命性变化提前布局,发展先进的车辆动力学和动力总成控制技术,通过互联和车辆自动化提高汽车能效,降低交通能耗与排放;其二是开发新的作物育种方法,提高植物根系活力、改良土壤环境,从而增强植物固碳能力和肥料利用率,减少二氧化碳和氮氧化物排放。两个主题研究计划的具体情况如下:

1、新一代互联自动汽车用能技术(NEXTCAR)[1]:总额3000万美元,综合利用传感互联、信息通信、决策控制和自动化等技术与策略开发车辆互联和自动化控制技术,较传统汽车能耗降低20%。NEXTCAR计划要解决的具体应用挑战包括:

(1)自适应协同巡航控制应用:通过启用车辆间互联通信技术(V2V),实现对车况的实时监测和信息采集,使得路上车辆能够互相自动协调优化行驶状况,减少能源消耗。

(2)速度协调应用:采用车辆和基础设施之间互联通信技术(V2I),根据交通条件和周边道路的状况,确定各个车辆最优行驶速度,避免不必要的停止和启动,从而减少拥堵、保障交通顺畅。

(3)道路交叉口的智能停止和启动应用:通过V2I技术收集相位和时间信号以及地理位置信息,并通过V2V技术收集周边车辆的数据信息,用于车辆纵向动力学控制系统自动以最节能的方式通过路口。

(4)智能驾驶路线应用:实时预测交通和环境数据,为车辆确定最佳行程方案(最短路径或最小行程时间),减少车辆能源消耗,实现节能和减少碳排放。

(5)城市道路和高速公路定速巡航应用:包含了车辆在城市道路和高速公路行驶时的一系列驾驶模式,能够在自动化车辆单独行驶和采用自动化互联技术的车流行驶环境中执行,实现自动安全驾驶。

2、植物根际[2]优化提高固碳能力(ROOTS)[3]:总额3000万美元,寻求开发衡量根系与土壤功能的新技术以及先进预测模型,用以加速选择和发展具有优良根系与土壤适应能力的植物,提高其固碳能力、水分和肥料利用率。ROOTS计划要解决的具体技术挑战包括:

(1)通过设计和现场验证新的理想植物株型,提高高通量植物表型平台对植物的表型分析能力。

(2)通过现场部署和示范植株品种筛选系统,为作物育种人员提供高通量、高分辨率的根际和土壤筛选技术。          

(郭楷模 陈伟)



[1] Next-Generation Energy Technologies For Connected And Automated On-Road Vehicles (NEXTCAR). https://arpa-e-foa.energy.gov/FileContent.aspx?FileID=29fe2acf-e9ea-4053-a3d3-8d01ef7d83fd
[2] 根际是由植物根系与土壤微生物之间相互作用所形成的独特圈带。
[3] Rhizosphere Observations Optimizing Terrestrial Sequestration (ROOTS). https://arpa-e-foa.energy.gov/FileContent.aspx?FileID=7580a830-fc86-43e4-ae19-481a86969ec9
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