零排放汽车、人工智能和自充电小工具正在帮助重塑和更新过去几个世纪最重要的一些技术。得益于更小、更灵活的太阳能电池板，耳机和遥控器等个人设备可能将走向无线、无电网的未来。船只现在可以使用一套传感器和人工智能，在无人驾驶的情况下从英国航行到美国。化工厂、能源设施、卡车和船舶正在进行绿色改造，工程师们正在探索巧妙的新方法，使其能够使用氢气、电池或其他替代性非化石燃料能源运行。
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最高荣誉奖
土耳其共和国的1915年恰纳卡莱大桥：世界上最长的悬索桥
一支国际工程师团队克服了多项艰巨挑战，建造了世界上最大的悬索桥，该桥横跨土耳其的达达尼尔海峡，长度达15,118英尺。为了建造它，工程师们使用拖船将重达66,000吨的混凝土基础（称为沉箱）运送出去作为桥墩。然后，他们将沉箱内的舱室注满水，使其沉入海床40米（131英尺）的深度。预制好的桥面部分由驳船和起重机运出，然后进行组装。该桥于2022年3月完工，其两塔之间的跨度达到了惊人的6,637英尺。这条庞大的结构最终缩短了横跨拥挤海峡的通勤时间，这对每个人来说都是一种胜利。
Anglo American 的 NuGen：世界上最大的氢燃料电池电动汽车
在满载岩石的情况下，标准配置的Komatsu 930E-5矿用卡车重达100万磅以上，每天消耗800加仑柴油。每年，矿用卡车总共排放6800万吨二氧化碳（约相当于整个新西兰的排放量）。该公司的解决方案是转向氢能，于是Anglo American聘请美国承包商First Mode对柴油版的矿用卡车进行改造，制造出氢燃料电池版本。它被称为NuGen。由于原装Komatsu卡车已经配备了由柴油驱动的电牵引电机，工程师们用八个独立的800千瓦燃料电池取代了燃烧化石燃料的发动机，这些燃料电池为一块巨大的1.1兆瓦时电池供电。（电池通过再生制动进一步回收能量。）该卡车于5月部署在南非的一家铂金矿，使用附近太阳能发电厂产生的绿色氢气进行加氢。
Hydeal España，由ArcelorMittal、Enagás、Grupo Fertiberia 和 DH2 Energy：最大的绿色氢能中心
氢气可以作为一种有价值的燃料来源，用于工业过程的脱碳。但要大规模获取这种气体，需要使用天然气能量，通过电流将水分解成氢气和氧气。为了实现可持续性，这个过程需要由可再生能源驱动。这是西班牙一家工业联合体的目标，该联合体由上述四家公司组成。它正在启动HyDeal España项目，该项目将成为世界上最大的绿色氢能中心。容量为9.5吉瓦的太阳能电池板将为电解槽供电，电解槽将以前所未有的规模从水中分离氢气。该项目将有助于生产无化石燃料的氨（用于化肥和其他用途），以及用于生产绿色钢铁的氢气。该中心预计将于2030年完工，据估计，该项目将减少西班牙4%的温室气体足迹。
OpenAI 的 DALL-E 2：一款突破性的文本到图像生成器
艺术专业的学生在训练过程中常常会模仿大师的风格。OpenAI 的 DALL-E 2 将这一技术提升到了只有人工智能才能达到的规模，它通过学习互联网上数亿张带有文字说明的图片来实现这一点。它允许用户输入文本提示，算法随后在一分钟内将其渲染成图片。与以前的图像生成器相比，其输出的质量获得了极高的评价，并且还有一些“意外惊喜”，感觉就像真正的创造力。不仅是艺术家——城市规划倡导者甚至一位整形外科医生都使用该工具来可视化粗略的概念。
Candela 的 P12 穿梭船：一款高速电动水翼渡轮
当第一艘Candela P12电动水翼船明年在瑞典斯德哥尔摩投入使用时，它将使通勤者大约在25分钟内从郊区到达市中心。这比柴油渡轮需要55分钟有了很大的改进。由于P12产生的尾浪几乎为零，它被允许超过其他船只的速度限制；它以大约每小时30英里的速度行驶，该公司称这使其成为世界上最快的水上电动船。计算机引导的稳定技术旨在使乘坐感觉平稳。作为一种零排放的方式，可以避免桥梁或隧道的交通拥堵，而无需建造昂贵的基础设施，这些船只对交通运输来说是一个福音。
Solugen 的 Bioforge：零排放化工厂
石化厂通常需要占地数英亩的高耸的塔楼和蜿蜒的管道才能将化石燃料转化为有用的产品。根据国际能源署的估计，这些工厂不仅会产生苯等有毒排放物，每年还会排放9.25亿公吨温室气体。但在休斯敦郊外，Solugen建造了一个“Bioforge”工厂，通过一种零空气排放或废水排放的工艺，每年生产10,000吨化肥和清洁剂等化学品。其秘密武器是酶：这些蛋白质不使用化石燃料作为原料，而是比传统的化石燃料工艺更有效地将玉米糖浆转化为产品中的有用化学品——而且价格具有竞争力。这些酶甚至会“吃掉”那些无法回收的旧纸板，将垃圾变成原材料的宝藏。Solugen已于今年秋季与一家大公司达成协议，将纸板填埋垃圾转化为可用的塑料。
ILEK/斯图加特大学的 HydroSKIN：零排放制冷
空调和风扇已经消耗了全球10%的电力，预计到2050年，空调的使用量将增加两倍。但还有其他方法可以给建筑物降温。安装在德国斯图加特一个实验性建筑上的外部立面附加装置HydroSKIN，采用多层现代纺织品，更新了利用湿布通过蒸发冷却空气的古老技术。顶层是网状物，用于防止昆虫和碎屑进入。第二层是厚实的间隔织物，设计用于吸收水分——在潮湿的时候吸收雨水或水蒸气——然后在炎热的天气中促进蒸发。第三层是可选薄膜，可提供额外的吸收能力。第四层（最靠近建筑物墙壁）是一层箔，用于收集渗透出来的任何水分，以便储存或排出。初步估计显示，一平方米的HydroSKIN可以使一个8x8x8米（26x26x26英尺）的立方体降温10开尔文（18华氏度）。
Exeger 的 Powerfoyle：自充电小工具
2020年，美国的消费电子产品使用了约176太瓦时的电力，超过了整个瑞典的用电量。瑞典公司Exeger的研究人员开发了一种新的太阳能电池结构，这种结构紧凑、灵活，并且可以集成到各种自充电小工具中。硅太阳能电池板可以大规模廉价地发电，但它们很脆弱，并且需要难看的银线来导电。Exeger的Powerfoyle更新了一项20世纪80年代的发明——染料敏化太阳能电池，使用了二氧化钛，这是一种在白色油漆和甜甜圈釉料中发现的丰富材料，以及一种比硅导电能力强1000倍的新型电极。Powerfoyle可以打印成拉丝钢、碳纤维或塑料的外观，现在已经可以用于Urbanista和Adidas的自充电耳机、一顶自行车头盔，甚至一个GPS定位的狗项圈。
IBM 的“五月花号”：无人跨大西洋航行
在大西洋腐蚀性的海浪和强风中收集数据既枯燥、肮脏，又危险。这就是“五月花号”——一艘由人工智能驾驶的电动船——的出现。它配备了30个传感器和16个计算设备，可以处理船上的数据，而无需船员舱、厕所或睡眠区。在“五月花号”今年早些时候成功地从英国普利茅斯自主航行到马萨诸塞州普利茅斯（期间因机械故障在亚速尔群岛和加拿大停留）后，团队正在准备一艘尺寸增加一倍以上的船只，进行一次更长的航行。这艘船的设计目的是以载人航行成本的百分之一，并且不冒生命危险地收集从鲸鱼到涡流或环流行为等一切数据。下一个里程碑将是从英国到南极洲的12,000英里行程，然后经福克兰群岛返回。
NextEra Energy Resources 和 Portland General Electric 的 Wheatridge 可再生能源设施：可再生能源的三重奏
在俄勒冈州，由NextEra Energy Resources和Portland General Electric（PGE）联合拥有的Wheatridge可再生能源设施，结合了太阳能、风能和电池储能，以公用事业规模向电网输送可再生能源。方程中的关键是这些电池，它们可以稳定风能和太阳能的间歇性。总而言之，该设施拥有300兆瓦的风能、50兆瓦的太阳能和30兆瓦的电池储能，能够为约10万户家庭供电，并且已经开始发电。该设施是太平洋西北地区实现到2040年100%无碳电力计划的一部分。
2022年12月2日更正：本文已更新，以纠正关于土耳其悬索桥完工日期的错误。
