核能被认为是一种清洁能源，因为它的二氧化碳排放量为零;然而，与此同时，随着世界各地越来越多的反应堆的建成，它产生了大量的危险的放射性废物。专家们为这个问题提出了不同的解决方案，以便更好地照顾环境和人们的健康。由于没有足够的安全储存空间来处理核废料，这些想法的焦点是材料的再利用。

我国科研人员领衔的国际科研团队攻克了甲烷的选择性氧化这一催化研究中的世界性难题。利用新开发的催化剂，该团队实现了氧气条件下将甲烷选择性氧化为甲醇和乙酸。这一研究对于甲烷的转化利用有着十分重要的价值。

锂矿，素有“白色石油”之称，是一种极其稀有的白色轻金属资源。目前，我国锂资源75%依靠进口。随着全球新能源产业的发展，锂资源需求量急剧增加。

天然气可以作为发电、供暖和交通动力的燃料。它也是制造氢气和氨气的原材料。目前，生物和热能过程是两种广泛接受的天然气生产方法。然而，在这些过程中，天然气产品中的二氧化碳含量高是不可避免的，这不能满足管道天然气的成分要求。由中国科学院大连化学物理研究所路芳教授领导的研究小组提出了一种高效的催化方法，将固体生物质直接转化为低碳的天然气。

我们已经听说过将软管缠绕在现有的热水管上，利用管道辐射的热量来加热软管内的水的技术。然而，一种新的环绕式装置利用同样的管道热量来发电。该实验性热电设备由宾夕法尼亚州立大学和美国国家可再生能源实验室的科学家们合作开发，由多个扁平的方形模块组成，被称为耦合体。

澳大利亚皇家墨尔本理工大学的研究人员开发了一种新方法，可将二氧化碳快速转化为固态碳，可无限期储存或转化为有用材料。该技术的工作原理是将二氧化碳通过液态金属管而起作用，而且它的设计很容易与排放源整合。

科学家们发现，一种常见的家用清洁剂中含有的矿物硼，能够极大地提高一些聚变能源装置的能力，使其能够像太阳和恒星那样在地球上产生聚变反应所需的热量。

据New Atlas报道，锂硫电池的储能能力是目前锂离子解决方案的五倍，研究人员对锂硫电池有着浓厚的兴趣，密歇根大学的一个团队已经向实现其现实世界的潜力迈出了一步。这一突破取决于一种自然启发的膜，它克服了稳定性问题，为电池提供了“近乎完美”的设计，使其能够持续一千多次循环。

量子电池有朝一日将可以通过一个看似矛盾的东西彻底改变能源储存--电池越大，充电越快。现在，一个科学家团队首次在一个概念验证装置中展示了支撑量子电池的超吸收量子力学原理。古怪的量子物理学世界充满了在我们看来不可能的现象。

耶鲁大学领导的一个化学家团队已经公布了一种关键酶的“蓝图”，它可能包含了新一代合成太阳能燃料催化剂的设计原则。由耶鲁大学的Gary Brudvig和Christopher Gisriel领导的这项研究在一种名为Synechocystis的微生物上使用低温电子显微镜，以获得光系统II（ Photosystem II）的极端特写图片，光系统II是光合作用中使用水作为太阳能燃料的酶，使研究人员能够观察到该酶如何工作。

俄勒冈州立大学对催化剂设计的研究表明，与目前市面上的催化剂相比，可以用更高的效率和更低的成本来清洁地生产氢气。催化剂是一种能提高化学反应速度的物质，其本身不会发生任何永久性的化学变化。

当涉及到可能提供更好性能的替代电池结构时，有许多令人兴奋的可能性和一个非常普遍的障碍。被称为枝晶的树枝状生长物在电极上形成，阻碍了许多有前景的实验性电池的性能，但是得克萨斯大学奥斯汀分校的一个团队正在提出一个特别环保的解决方案，他们利用一种类似于分层糕点的新型制造技术。

水分子直接参与众多重要的电催化反应，但对处于固液两相界面的水分子在电催化反应过程中的结构变化与作用机制研究一直是电化学领域的难点。近日，厦门大学化学化工学院李剑锋教授课题组与北京大学深圳研究生院潘锋教授团队合作，利用电化学原位拉曼光谱技术揭示了界面水分子结构，解开了界面水分子结构如何调控电催化反应这一科研难题，为提升电催化反应速率、进一步指导绿色制氢提供了一种新的策略。

水分子直接参与众多重要的电催化反应，但对处于固液两相界面的水分子在电催化反应过程中的结构变化与作用机制研究一直是电化学领域的难点。近日，厦门大学化学化工学院李剑锋教授课题组与北京大学深圳研究生院潘锋教授团队合作，利用电化学原位拉曼光谱技术揭示了界面水分子结构，解开了界面水分子结构如何调控电催化反应这一科研难题，为提升电催化反应速率、进一步指导绿色制氢提供了一种新的策略。这一研究成果于12月2日刊登于《自然》杂志。

据New Atlas报道，在未来的某一天，以阳光为动力的机器人有可能能够游过海洋溢油区，并在游动中吸收石油。现在一个微小的功能原型已经被创造出来，它的灵感来自蒸汽机和昆虫。受水黾启发，加州大学河滨分校的科学家们目前正在开发的"Neusbot"设备。水黾是一种利用脉动运动在水面上滑行的昆虫。