先科新觉 擺脫石油依賴的能源

擺脫石油依賴的能源

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科学家认为白蚁是可能的替代能源

國際石油價格一路上揚,“石油危機”已成為目前最流行的詞彙,很多人甚至產生了“石油還夠用多久”的疑問。石油總有一天會耗盡,這毫無疑問,但這並不意味著“世界末日”就將來臨。
  第一步利用風能
  地球上的化石能源(石油)終究有限,為了人類的持續發展,必須找到其他可替代能源,而風能就是一個很好的選擇。
  在美國科羅拉多州博爾德南部高地上的平原,矗立著4排實驗性渦輪機,它們在冰雪覆蓋的洛基山脈的映襯下顯得更為壯觀:150英尺(1英尺=0.3048米)的槳葉在微風吹拂下緩慢旋轉著。這裡能產生風速為每小時100英里(1英里約合1.61公里)的風能。
  1991年,一份有關風能的官方報告稱:堪薩斯、北達科他和得克薩斯3個州有豐富的風能,足以滿足全美國的能源需求。今天看來,這項報告不免有些估計過低。在過去的20年中,風能的價格已下降了85%,這很大程度上歸功於不斷提升的渦輪機效率。政府還制定了很多條令,鼓勵民眾購買利用風力所產生的電能,可以想見在不久的未來,使用風力電能必成大勢所趨。
  第二步取消電網
  現有的輸電系統是通過電線,從能源中心向用戶單向送電。這樣做的缺點,就是輸電過程中會損失很多電能。一項很好的解決辦法是“分佈式發電”,即在住處和工作地點附近利用風能和太陽能發電,做到自給自足。
  例如,可利用地熱系統為建築物供暖和降溫;利用屋頂上的太陽能電池提供電力;多餘的電能還可輸入當地供電系統,零售賣出還能獲取一部分收益。這些措施簡便易行,遠好於興建發電廠和從國外進口能源。據估計,一個這樣的小型發電廠所需太陽能發電設備的造價,可在4年內回收。既然有這麼多的優點,何樂而不為呢?
  第三步混合燃料汽車
  美國陸軍宣佈將開發一種使用新型混合燃料的“悍馬”戰車,它預示著混合燃料汽車的時代已經來臨。混合燃料汽車通過內燃和電驅動,提高能源利用效率。這將大大削減汽油使用量,尾氣排放也將隨之大幅減少。
  一種“插入式混合型”電動車夜間可在自家的車庫中被充電,由於美國夜間電費低廉,這就節省了一項不小的開支。加州大學伯克利分校可再生能源實驗室主任丹尼爾·卡門說:“如果在一夜間,美國的汽車全被這種混合型汽車所取代,石油消耗量將下降70~90%,美國進口石油的時代將徹底結束。”
  第四步蟲子體液驅動汽車
  今年,美國汽車製造商將生產100萬輛“彈性燃料車”,既可添加普通汽油,也可使用乙醇。現在美國所生產的絕大多數乙醇是由玉米粒發酵而來,該過程要消耗相當數量的化學燃料。丹尼爾·卡門認為,這種基於玉米的乙醇是一種過渡燃料,“要想使用乙醇替代石油,防止全球進一步變暖,我們需要進行一次從玉米乙醇到纖維素乙醇的大規模革新運動。”
  纖維素乙醇的原料很豐富,木片、玉米芯和玉米稈這樣的農業廢料,都可用來生產纖維素乙醇。現在用於製造乙醇的的造價很高,不過這個問題並不難解決。白蟻後腸中的微生物,可將植物纖維素轉化成碳水化合物。美國能源部聯合基因組研究所主任艾迪·盧賓說:“我們正在測定那些微生物的DNA序列,將來可以通過生物工程製造出新的機體來分泌這些。”這樣我們就可利用蟲子的體液來驅動汽車前進,擺脫了對化學能源的過度依賴。
  第五步凹鏡使陽光變電能
  明年初,在洛杉磯東北部的一個沙漠農場中,將會出現數十個巨大的凹鏡。每個凹鏡的直徑為37英尺,它們通過電子控制可自動跟蹤太陽,將陽光反射到熱量收集器上,再利用濃縮陽光將氫加熱至1300華氏度(約704攝氏度),然後通過斯特林發動機驅動發電機發電。
  每小時到達地球的陽光所產生的能量,可滿足全世界一整年的電力需求。
  斯特林太陽能凹鏡可將30%的太陽能轉化為電能,這是世界上將太陽能轉化為電能效率最高的一種技術。科學家希望通過技術改進,可使轉化率提高至50%。
  第六步製造氫能源
  氫能源潛力巨大,但將其他物質轉化為氫並不容易。自然界中不存在純氫燃料,從石油或天然氣中獲得氫,在今天是最便宜的方法,但會產生二氧化碳。氫燃料電池的效率,是內燃機的兩倍多。在冰島,豐富的可再生能源使“氫經濟”成為可能。
  第七步用海浪發電
  海洋蘊含著巨大能量,其中大約有1/8可以開發利用,同時還不會污染環境。
  今年夏天,在葡萄牙,工作人員正在安裝一種近海波浪能量轉化器。這種蛇狀的鋼管一半浸沒在水中,一半露出水面,並向遠海方向延伸了3英里,到2008年,這種裝置可為大約1.5萬個家庭供電。海浪能量的優點是其能量密度是風能的10~40倍。
  第八步向地下要能源
  美國地熱能源協會執行理事卡爾·格威爾說:“得州西部廢棄的油井裏的熱水中,含有5000兆瓦的地熱能。現在因為未加利用,它們正在被白白浪費。”地熱能可被用來發電,或給建築物供熱。夏威夷、阿拉斯加以及西部各州都分佈有豐富的地熱能。
  可利用溫度為160華氏度(約合71攝氏度)水溫的地熱水庫發電。一些公司正在開發溫泉,一旦成功,將可以使美國地熱發電能力在未來4~5年內翻一番。
  第九步開發垃圾燃氣
  自舊石器時代,我們就一直在燃燒生物質(注:生物質,biomass,一切直接或間接利用綠色植物光合作用形成的有機物質,包括植物、動物和微生物及其排泄與代謝物),當時人們燒木頭來給山洞供暖和燒烤大型動物的肉。
  今天絕大多數的生物質能仍來源於木材,但現在我們要做的,是怎樣利用這些農業廢料和草本植物來發電。這些物質與化石燃料一樣,燃燒時會產生二氧化碳。但生物質燃燒時釋放的二氧化碳,可通過其生長時吸收的二氧化碳獲得平衡。
  在所有新技術中,氣化或許是最具潛力的一種。
  第十步節能從我做起
  回想上世紀70年代,所謂的節能就是關燈。《家庭能源飲食》一書的作者保羅·舒基爾表示,今天,隨著科技的發展,我們節約能源可充分利用技術優勢。現在,美國平均每1美元的產出所消耗的能源,比30年前節約了47%。
  令人遺憾的是,由於輸送電力的效率有待提高,所以,大量能源在抵達每一個家庭和辦公室前就被浪費了。對此,消費者無能為力,但他們可以“從我做起”,在自己的家中或辦公室裏有意識地節約能源。最清潔最廉價的能源就是不用能源。

(楊孝文)來源: 青年參考

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