案例研究 | 2025大阪世博会展现未来能源新图景

 

2025日本大阪世界博览会于2025年4月13日至10月13日在日本大阪西部的人工岛梦洲举办，共有158个国家和地区、7个国际组织参展。本届世博会以“构想焕发生机的未来社会”为主题，汇聚全球尖端技术，描绘未来生活的可能图景。其中，能源技术的创新应用成为全场关注焦点。本文聚焦三大核心领域——太阳能与氢能、碳循环、资源循环与未来出行，带您走进世博会所展现的绿色低碳新未来。

 

一、太阳能与氢能技术的未来演绎

 

1. 穿在身上的“太阳能电站”：智能工作服亮相

 

太阳能板不再只是屋顶的专属。在本届世博会上，一款由丰田合成、EneCoat科技和Seiren联合开发的“智能工作服”吸引了众多目光。服装背部贴有柔性钙钛矿太阳能电池，可直接利用太阳光发电，为内置风扇或手机充电。这一设计不仅具备发电能力，轻薄弯曲的特性也使其更加便捷灵活。据介绍，该服装每日可提供约8小时的电力，远高于普通移动电源的4小时输出。这意味着只需穿上这件“智能服”，便能在户外随时享受清凉或充电服务，科技带来的便利近在咫尺。

 

图1：工作人员制服与蓄电系统 （丰田合成）

 

2. 全球最大钙钛矿太阳能装置登场

 

在大阪西门公交总站，积水化学展示了目前全球规模最大的钙钛矿太阳能装置。约250米长的曲面站顶被完整覆盖，用于日间发电、夜间照明。这不仅是一场技术演示，更是城市可持续更新的样板工程。

 

图2：公交站钙钛矿太阳能装置 （积水化学）

 

3. 日本首艘氢燃料电池船开启清洁航行体验

 

连接世博会场、环球影城和大阪市中心的航线中，迎来了一位“新成员”——氢燃料电池船“MaHOROBA”。该船由岩谷产业打造，采用燃料电池+蓄电池的混合动力系统，航行过程中零排放，无引擎震动、噪音与尾气，乘坐体验舒适安静。氢能在船舶等高负荷应用场景中具有重要意义，“MaHOROBA”每天往返5趟，每次可搭载150名乘客，成为氢能在交通领域落地应用的一个重要窗口。

 

图3：氢燃料电池船“まほろば” （岩谷产业）

 

4. 氢能社会的微缩模型：NTT与松下联合展示

 

氢能要成为主流能源，必须打通“制-输-用”的全链条。在世博会上，NTT与松下合作展示氢能微缩版供应链：NTT利用太阳能等清洁能源制氢，通过管道输送至松下展馆，现场完成发电和使用，实现氢能闭环循环。

 

5. “未来电力”点亮会场

 

关西电力与IHI等企业也在世博期间开展氢气混燃、纯氨燃烧等电力实验。通过核能制氢+氢混燃的方式，为会场部分区域供电，同时验证清洁能源发电的实际运行效果。这些“未来电力”项目将为实现零碳城市积累宝贵经验。

 

6. 氢能技术全景展：从月球探测车到摩托车

 

9月22日至25日，世博会将举办氢能主题周，现场将展示20多家企业带来的氢能设备与应用案例，包括氢燃料月球探测车、氢燃料摩托车、月球电解水装置系统等，观众可近距离了解氢能如何走进我们未来的生活与探索宇宙的征途。

 

图4：氢燃料月球车

 

图5：氢燃料摩托

 

图6：月球电解水装置

 

二、碳循环技术：让二氧化碳“变废为宝”

 

在2025大阪世博会上，“碳循环”成为能源与环保领域的一大关键词。这一理念强调将二氧化碳视为资源而非废物，推动从“减排”迈向“循环利用”，通过多种创新技术实现碳的回收、转化与循环利用。

 

1. 全球首座“吸碳穹顶”：混凝土也能净零排放

 

由鹿岛建设公司打造的混凝土穹顶，成为全球首个采用“吸碳混凝土”建成的大型建筑实例。与传统依赖水泥与水反应的固化方式不同，这种新型混凝土在制造和固化过程中主动吸收二氧化碳，不仅实现固化，还能减少约70%的制造排放量。这一穹顶不仅是技术突破的象征，也为未来低碳建筑提供了全新范式。与此同时，安藤·间公司也将这类材料用于展场座椅等基础设施，使观众在亲身接触中感受“负排放建筑”的魅力。或许不久的将来，我们的城市将由“吸碳”建筑构成，成为真正的“碳中和空间”。

 

图7：吸碳混凝土穹顶结构示意图（鹿岛建设）

 

2. 虚拟空间中的“碳中和之旅”：走进“幽灵奇境”

 

由日本燃气协会打造的展馆别出心裁，以扩展现实（XR）技术呈现一个奇幻的“幽灵世界”。参观者佩戴XR设备，便可化身旅人，与幽灵伙伴一同探索气体行业的脱碳之路。展示内容涵盖“甲烷化”等新兴技术，寓教于乐之间展现碳中和愿景，科技与创意完美融合。

 

图8：“幽灵奇境”XR虚拟空间 （日本燃气协会）

 

3. 会场厨余垃圾“变身”清洁能源

 

大阪燃气公司在世博会现场开展“甲烷化”实证项目，利用会场厨余垃圾发酵生成沼气，并提取其中的CO₂，与氢气合成甲烷（即城市天然气的主要成分）。这一过程不仅展示了城市生活垃圾的资源化路径，也为废弃物能源转化提供了可操作的模型。

 

4. 从空气中直接捕碳：DAC技术应用实例

 

地球环境产业技术研究机构（RITE）与三菱重工业将展示“DAC”（直接空气捕集）前沿技术。DAC能够从空气中直接提取浓度仅为0.04%的CO₂，是实现负碳排放的关键路径之一。这项技术将为未来大规模二氧化碳回收与封存奠定基础，是实现碳达峰、碳中和目标的重要抓手。

 

图9：DAC设备示意图 （RITE）

 

5. CO₂变干冰：回收与再利用的“闭环创新”

 

在碳回收领域，AIR WATER公司则迈出一大步。他们将在现场回收部分CO₂，并通过技术处理转化为干冰，用于会场冷却设备。这种“捕碳即用”的模式，不仅降低了冷却系统对传统能源的依赖，也生动演绎了二氧化碳的再生价值。

 

三、资源循环与移动出行：从“用后即弃”迈向“永续再生”

 

2025大阪世博会不仅展现了能源生产的前沿技术，也从资源使用的全生命周期出发，勾勒出循环社会的未来图景。垃圾不再只是废弃物，移动出行不再是排放源，而是绿色低碳生活方式的重要组成。

 

1. 日本馆：构建“从废弃到资源再生”的生命循环

 

作为本届博览会的核心场馆之一，日本政府馆（简称“日本馆”）以“生命与生命之间”为主题，通过“Plant AREA”、“Farm AREA”、“Factory AREA”三大板块，呈现物质从自然回归自然的全过程。展馆外围设计成一条连续的动线，观众可沿着这条“生命之环”，沉浸式体验资源如何在生态系统中循环不息。在能源领域，日本馆特别设置了“沼气发电厂”，收集会场内的厨余垃圾，通过微生物分解转化为沼气，再用于发电，为展馆内部供能。现场还将展示通过“氢氧化细菌”将CO₂转化为可降解生物塑料的前沿技术，实现从废弃物到燃料、饲料或新材料的转化，展现真正的“闭环式资源再生”社会。

 

图10：日本馆内沼气发电装置 （官方资料）

 

2. EV巴士：一边行驶一边充电，开启智能绿色交通新模式

 

为了方便观众往返会场，同时减少碳排放，本届世博会将部署超过100辆电动巴士（EV巴士），采用无人驾驶与自动供电一体化系统。在部分线路上，这些巴士还将进行运行中动态供电的实证测试——也就是说，车辆无需停靠即可完成能量补给。这一技术不仅提升了运营效率，更预示着未来城市智能交通的演进方向。未来，我们或许只需“搭上一辆车”，就能实现交通、充电、管理的一体化体验。

 

图11：EV巴士运行与自动供电系统示意图 （关西电力、Osaka Metro）

 

3. 氢能与核能的联动：“MaHOROBA”驶向零碳航道

 

如前所述，氢燃料电池船“MaHOROBA”不仅本身零排放，其使用的氢气更是通过福井县岭南地区的核电站制取。这意味着，其从“源头到终端”的全链条均为清洁能源，真正实现了全生命周期的碳减排。值得一提的是，早在1970年大阪万博，敦贺、美滨等核电站便曾为会场供电。而今，半个世纪后的氢燃料电池船“MaHOROBA”则延续了这一传统，以更新颖、更绿色的方式，书写未来出行的新篇章。

 

除了上述重点展区，本届博览会还将展示核聚变、氢能热泵、需求响应系统（DR）等多种能源技术，探索“能源的无限可能”。在这里，能源不仅是动力来源，更是社会可持续发展的起点。2025大阪世博会将为观众提供一个身临其境的未来实验场，激发我们对清洁能源时代的想象与行动。

 

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