總第639期2011-07-19100年後我們用什麼能源?

導語:

試想一下沒有能源的世界:電腦、手機、空調一切和電力有關的設備全部無法工作,隨著夜晚降臨人間,世界將會陷入無邊的黑暗……當能源枯竭時刻到來,未來的人類將用什麼繼續能源供給呢? [詳細]

試想一下沒有能源的世界:電腦、手機、空調一切和電力有關的設備全部無法工作,隨著夜晚降臨人間,世界將會陷入無邊的黑暗……當能源枯竭時刻到來,未來的人類將用什麼繼續能源供給呢?一些新能源已經被科學家看好,而科幻電影和書籍中對未來能源天馬行空的想像,給我們更多的啟示。

100年後的能源暢想由科幻電影暢想新能源:人類或將與變形金剛同遊太空

能源是現代社會賴以生存和發展的基礎,與人類生活息息相關。我們可以試想一下沒有能源的世界:電腦、手機、空調一切和電力有關的設備全部無法工作,隨著夜晚降臨人間,世界將會陷入無邊的黑暗。... [ 詳細 ]

圖說:資料圖

【中國新聞週刊網 記者 王璟】

  能源是現代社會賴以生存和發展的基礎,與人類生活息息相關。我們可以試想一下沒有能源的世界:電腦、手機、空調一切和電力有關的設備全部無法工作,隨著夜晚降臨人間,世界將會陷入無邊的黑暗。汽車無法行使,步行成為人類主要出行方式,不過也許馬車又會重新佔領市場。各大飯店開始考慮製作可直接食用食品,你所鍾愛的各類美味也許都將是生冷的。

  其實,我們的生活早已離不開能源的供給。人類社會、經濟、以及賴以生存的生態環境都和能源密不可分。如果人類能源消費劇增,引發化石燃料的匱乏,傳統能源(石油、煤炭、天然氣)價格就會不斷上漲,最終引發全球性通貨膨脹並帶來了全球性的經濟衰退,人類的經濟社會就會面臨崩潰,化石燃料燃燒排放的大量溫室氣體如CO2、S02和NOX等造成的氣候變化引發極端氣候將在世界各地頻頻上演。

  那麼,當不可再生能源枯竭時刻到來,未來的人類將用什麼繼續能源供給呢?有科學家指出,從新能源大規模應用的現實性和可能性看,太陽能、風能、生物能源、氫能、可燃冰、核聚變能源和潮汐能等或許是最好的選擇。但是這只是在現有的能源基礎上進行了更深一步的挖掘。科幻電影和科幻書籍中對未來能源天馬行空的想像或許能給我們更多的啟示,從現有的科學水平上看,未來這些未必不會實現。

  凡爾納的夢想已經成真

  凡爾納經典科幻小說《海底兩萬裏》描寫了這樣一艘潛水艇--"鸚鵡螺"號。(又譯為諾第留斯號)小說裏,故事的主人翁阿龍納斯教授跟隨尼摩船長乘坐"鸚鵡螺"號在海底進行了一場既趣味盎然又驚險刺激充滿了浪漫主義的奇幻旅行

  在書中,"鸚鵡螺"號的原動力為電,產生電離的原料來源於大海,通過提煉大海里的鈉,製成納電池,供給使用。

  小說中描述"鸚鵡螺"號為長70米,寬8米的細長紡錘型潛艇,航行性能極好,最高航速可達50海里每小時。這是一艘理想化的潛艇,船的驅動完全靠電力供給,而電力則是由海底煤礦燃燒而提取海水中含有的氯化鈉,將鈉與汞混合,組成一種用來替代本生蓄電池單元中鋅元素的合金,再轉化成電後取得的,儲存在伏打電池堆裏。動力完全來自於大海,它完全不需要陸地的補給,可以無限期的在海上航行。"鸚鵡螺"號內部有巨大的壓縮空氣儲存櫃,因此可以連續在海底潛行數天而不需浮上海面。

  沒想到,這艘潛艇在1886年就已經成真,英國建造了一艘使用蓄電池動力推進的潛艇,也被命名為"鸚鵡螺"號。"鸚鵡螺"號蓄電池潛艇成功地進行了水下航行,航速為6節,續航力約80海里。從此,電動推進裝置為潛艇的水下航行展現了廣闊前景。

  更沒想到的是,美國人又在此基礎上進行了發揚光大,"鸚鵡螺"號動力改進為核動力。1954年1月21日,美國建造的世界上第一艘核潛艇--"鸚鵡螺"號下水,美國總統艾森豪威爾參加了下水儀式。"鸚鵡螺"號核潛艇艇長90米,總重2800噸,全部建造花費5500萬美元;平均航速為20節,最大航速25節,最大潛深150米,按設計能力可連續在水下航行50天,全程3萬公里而不用添加任何燃料;潛艇外形為流線型,整個核動力裝置佔艇身的一半左右。

  而這一切靈感的來源都是凡爾納經典科幻小說《海底兩萬裏》中的同名潛水船。人類將和變形金剛一起遨遊太空

  變形金剛的生命之源來源於"火種",所謂"火種"就相當於變形金剛的靈魂,在最早的變形金剛的故事中,"火種源"是變形金剛火種的來源和歸宿地。而真人版電影這裡,除了原來的靈魂作用外還包括了提供energon(供變形金剛吸收的能源)的功能。

  據資料顯示,"火種源"對變形金剛來說,是巨大而便利的能量源。火種源能夠把不可直接利用的恆星能量轉化為適合變形金剛直接吸收的生物能量,同時將所在行星轉化為適合變形金剛生活的金屬環境。

  在現實世界中並非沒有類似的情況,是不是讓人想起黑洞,或暗能量星?一顆恆星在表面上因核聚變反應耗盡能量而消滅,但是由於質量守恆定律,任何物質不會憑空消失,因此衰亡的恆星轉化為另一種形式,即暗物質和暗能量繼續存在。

  這些遙不可及的科幻片的能量在現實中卻是已經被驗證可以被利用的。

  構成世界的物質可以細分到原子。原子是由較重的原子核和電子構成的。以質子和中子組成的原子核位於原子的中心,電子像雲一樣包圍著原子。這些都稱為基本粒子,物質世界是由它們組成的。後來,人們逐漸認識到,在那些基本粒子中,還存在一種完全對稱的"反"基本粒子!帶負電荷的電子對稱存在質量相等的帶正電荷的反電子;帶正電荷的質子對稱存在質量相等的帶負電荷的反質子;中子對稱存在反中子。

  正反粒子雙消滅反應的事實使得著名的愛因斯坦方程式E=mc2得到證實。這個反應放出的能量相當於核裂變反應的1000倍,如果用於火箭推進,就可以成為反物質火箭。

  現在火箭推進使用的是化學燃料,它能變換成能量的質量不過是總質量的十億分之一左右。我們知道氫彈的威力--那是把作為核炸藥的氫的0.7%轉化的能量的結果。如果全部氫都轉化為能量,一顆同樣大小的氫彈的破壞力將是上述情況的140倍!如果使用反物質,就能達到百分之百轉換成能量的目的。1毫克反物質(反氫燃料)與通常物質(氫然料)反應時放出的能量,相當於10噸液態氧和液態氫燃料。

  據航空專家說,反物質火箭發動機採用等離子體核心型引擎最為合適。如果研製成功,十噸重的深測器,以光速1/10的巡航速度飛往距離地球4.3光年的恆星半人馬座X星,只需要4噸液態氫和80公斤的反物質。

  這一推測已經被無所不能的科學家們用事實證實。據國外媒體2012年5月16日報道,科學家最新設計一種反物質太空火箭飛船,基於反物質反應作為動力,其速度可達到70%光速,預計按照這一速度,太空飛船抵達地球最鄰近的毗鄰星需要6年時間。 阿凡達的命運或將真實上演

  在電影《阿凡達》的劇情中,在前往阿爾法半人馬恆星系的星際旅程中,地球人類建造了半英里長的太空飛船,該太空飛船裝備了混合型反物質核聚變引擎,它們的行駛速度可達到每小時6.7億英里,相當於光速的70倍。

  在現實中,這正是美國宇航局的喬治-施米特(GeorgeSchmidt)從事航天高級推進的研究項目,他說:"反物質粒子與正物質相結合,殲滅時將釋放出最強烈的能量。通過反物質與正物結合殲滅釋放的能量,可直接用於航天火箭尾部的推進燃料,或者反物質可以在其他材料中誘導裂變(原子分裂)或聚變(原子結合),產生出少量、更強的推進能量。然而,如果單程抵達距離地球26萬億英里的半人馬恆星,長時間存儲這種易揮發性燃料是非常昂貴和困難的。

  首先,製造反物質並不容易,歐洲粒子物理研究所的粒子碰撞實驗中僅能產生數十毫微克反物質,施米特稱,生產1微克反物質需要花費600億美元。在電影《阿凡達》描述人們採用混合型核燃料作為推進能量,這隻需更少量的反物質,而不必採用純反物質火箭。但實際上,這種混合型燃料作為推進能量,速度並不能達到光速的70倍。

  其次,反物質存儲是另一種技術障礙,在電磁場中可以將反物質存儲在一個叫做"彭寧管(Penningtraps)"的容器中,保持反物質遠離容器壁。但這種狀態僅能維持幾個月時間,之後反物質就會與容器內的迷離正物質粒子發生碰撞。

  施米特稱,總而言之,人類往返阿爾法半人馬恆星需要在燃料箱內存儲數千噸反物質長達數年之久。這對目前的技術仍有很大的差距。

  目前,像利用反物質作為能源的火箭飛船發動機或將成為現實,未來將進一步拓展反物質燃料應用。而這些新的能源的運用,會改寫人類的歷史,追趕或超越光速,離人類又更近了一步。

100年後,我們用什麼?

這一行動涉及的範圍很廣,包括使用氫燃料的汽車,安全性更高的核反應堆,太陽能,高效率的照明設備以及海底的沼氣等。當然其中的一些努力可能永遠也不能成功。然而,現在取得突破的壓力比任何時候都要大。斯坦福大學地球物理學教授阿莫斯·努爾認為:"世界原油產量已經接近峯值,我們必須找到替代能源。如果找不到很快就會陷入困境。"... [ 詳細 ]

近年來,人們生產和消耗能源的方式並沒有發生很大變化。當然,你可能會發現一種不太常見的氣電混合動力車或者高科技風力發電機,但是這個領域的研究並沒有活力。這並不奇怪:除了爆發石油危機的20世紀70年代,礦物燃料一直都既便宜又充足。但未來幾十年的情況將會大不相同。由於受油價節節攀升、地緣政治不穩定、全球氣候變暖以及環境污染等問題的困擾,世界各國政府和各大公司紛紛加緊尋找推動經濟發展的新能源的行動。這是一個宏偉的目標:找到儲量大、清潔、安全的能源並採用更為節約的能源利用方式。

  這一行動涉及的範圍很廣,包括使用氫燃料的汽車,安全性更高的核反應堆,太陽能,高效率的照明設備以及海底的沼氣等。當然其中的一些努力可能永遠也不能成功。然而,現在取得突破的壓力比任何時候都要大。斯坦福大學地球物理學教授阿莫斯·努爾認為:"世界原油產量已經接近峯值,我們必須找到替代能源。如果找不到很快就會陷入困境。"

  下面介紹幾種在未來幾十年內可能起重要作用的技術。

  1、回歸氫燃料

  在18世紀後期,歐洲城市的街道、公共建築以及家庭照明燃料都是一種通過烘燒煤塊得到的富含氫的氣體。這種氣體燃料通常被稱作家用煤氣,在20世紀初,天然氣和電出現之前,世界上大部分地區仍在廣泛使用這種煤氣。現在許多工業化國家正試圖重新使用氫燃料--這次是把它用作21世紀的汽車燃料。

  使用氫燃料的舉動已經開始--但進展緩慢。有些大的汽車製造商已開發出可以用這種比空氣還輕的物質代替汽油作燃料的發動機。它們也能生產使氫和氧結合產生電力的燃料電池,這種電池比內燃機的能源使用效率要高一倍。冰島擁有可分離出氫氣的豐富的地熱資源,他們早就有了使用氫燃料的公共汽車和可添加氫燃料的加油站。冰島政府決心在50年內,把整個經濟生活中所需的燃料全部換成氫燃料。然而,贊同使用氫燃料者承認,推廣使用氫燃料的障礙巨大。現在還缺少一種分離純正氫氣的低成本、無污染的方法,而該方法又十分關鍵。氫氣來自於水或碳氫燃料,如沼氣。在功率相同的前提下,製造燃料電池的成本相當於內燃機的5倍。而且根據現在的樣車,燃料箱佔據了整個行李廂。

  美國能源部準備在5年內支出17億美元,逐步解決這些問題。自1990年以來,研究人員已經把燃料電池的製造成本降低了95%。如果能進一步削減成本,將會產生很大的效益。在美國,如果有1%的小汽車和輕型卡車使用氫燃料,每天就能節約400萬加侖汽油。 2、和平利用核能

  目前正在進行的一場新的核競賽是和平的。預計在明年,中國和南非準備開始建造大規模的原子反應堆,這將與當前的設計大相徑庭。美國一個類似的核電站可能緊隨其後:該核電站將引進球牀模塊反應堆。

  如今的核電站都是龐然大物,它們使用鈾燃料棒,通過核裂變產生熱蒸汽,推動渦輪發電。球牀模塊反應堆由較小的單位組成,其燃料是成千上萬個表面鍍瓷的鈾球,每個單位的大小相當於一個撞球,通過加熱反應堆裏的氦氣推動發電機旋轉。用氦氣代替蒸汽,核電站的效率應該至少提高35%。試驗項目表明,這種設計更為安全:瓷質外殼封閉了有放射性的附屬產物,隨著反應堆裏的氣體越來越熱,核反應的速度也會逐漸放慢,這就可以防止瓷質外殼熔化。

  球牀模塊反應堆也不是盡善盡美。它們仍然會產生有長期放射性危害的核廢料。但當其他燃料失寵以後,企業和政府又重新考慮使用核能。如果不採用新技術,煤就會排放引起溫室效應的氣體,而燃燒時更清潔的天然氣又很昂貴。鈾的價格低廉而且對空氣也沒有污染

  3、可燃冰

  可燃冰的學名為"天然氣水合物",是天然氣在0℃和30個大氣壓的作用下結晶而成的"冰塊"。"冰塊"裏甲烷佔80%~999%,可直接點燃,燃燒後幾乎不產生任何殘渣,污染比煤、石油、天然氣都要小得多。西方學者稱其為"21世紀能源"或"未來能源"。

  1立方米可燃冰可轉化為164立方米的天然氣和0。8立方米的水。科學家估計,海底可燃冰分佈的範圍約4000萬平方公里,佔海洋總面積的10%,海底可燃冰的儲量夠人類使用1000年。

  隨著研究和勘測調查的深入,世界海洋中發現的可燃冰逐漸增加,1993年海底發現57處,2001年增加到88處。據探查估算,美國東南海岸外的布萊克海嶺,可燃冰資源量多達180億噸,可滿足美國105年的天然氣消耗;日本海及其周圍可燃冰資源可供日本使用100年以上。

  據估計,全世界石油總儲量在2700億噸到6500億噸之間。按照目前的消耗速度,再有50~60年,全世界的石油資源將消耗殆盡。可燃冰的發現,讓陷入能源危機的人類看到新希望。

  我國探測表明,僅南海北部的可燃冰儲量,就已達到我國陸上石油總量的一半左右;此外,在西沙海槽己初步圈出可燃冰分佈面積5242平方公里,其資源估算達41萬億立方米。我國從1993年起成為石油純進口國,預計到2010年,石油凈進口量將增至約1億噸,2020年將增至2億噸左右。因此,查清可燃冰家底及開發可燃冰資源,對我國的後續能源供應和經濟的可持續發展,戰略意義重大。在未來十年,我國將投入81億元對這項新能源的資源量進行勘測,有望到2008年前後摸清可燃冰家底,2015年進行可燃冰試開採。

  但人類要開採埋藏於深海的可燃冰,尚面臨著許多新問題。有學者認為,在導致全球氣候變暖萬面,甲烷所起的作用比二氧化碳要大10~20倍。而可燃冰礦藏哪怕受到最小的破壞,都足以導致甲烷氣體的大量泄漏。另外,陸緣海邊的可燃冰開採起來十分困難,一旦出了井噴事故,就會造成海嘯、海底滑坡、海水毒化等災害。由此可見,可燃冰在作為未來新能源的同時,也是一種危險的能源,需要小心對待。  4、人體能量

  在城市裡鋪設採用壓電材料製作的地板,內裝動作感應系統,可將行人的每一個行走動作瞬間產生的能量都轉換成電能。

  如果你生活在大城市,那麼在不久的將來,你的身體也會成為一種城市能源。美國的研究者認為,人類活動--如跑步、散步等都可以利用來產生能量。美國麻省理工學院建築和規劃系的學生詹姆斯-格拉漢姆(JamesGraham)和撒德尤思-朱思雅克(ThaddeusJusczyk)設計出一個可將人行走時產生的能量轉化為電能的"概念性城市設計"。在城市裡鋪設採用壓電材料製作的地板,內裝動作感應系統,可將行人的每一個行走動作瞬間產生的能量都轉換成電能。他們的這種設計可以實現未來城市的基礎設施照明,是未來城市基礎能源的一種很有借鑒的新能源替代方法。人體能量也是第一次成為最有可能實現的新能源產品之一。

  5、糧食能源

  澳大利亞的一家公司就已經從椰子上開始生產能夠替代柴油的新能源"椰子油"了。

  迅速增長的生物燃料讓我們得到啟示。糧食永遠伴隨人類的一生,那麼糧食產生的能量也會永遠伴隨人類一生。澳大利亞的一家公司就已經從椰子上開始生產能夠替代柴油的新能源"椰子油"了。椰子作為替代柴油的燃料由來已久。在第二次世界大戰期間,由於柴油供應短缺,在當時的菲律賓,椰子油就成為一種受當地人喜歡的替代燃料。大約半打椰子就可以生產出一公升汽油產生的能量。

  目前,世界各國都在開始研究糧食能源,希望從伴隨人類一生的糧食上找到未來可替代石油的能源。歐洲的國家在研究如何從葡萄上提煉乙醇。  6、藻類能源

  有數據表明,每畝面積的藻類可以產生比傳統的乙醇來源(如玉米)高產15倍的能源。

  在科學家的眼中,藻類是地球上石油和天然氣的來源。並且藻類被環保者和能源生產者視為最環保的物質。有數據表明,每畝面積的藻類可以產生比傳統的乙醇來源(如玉米)高產15倍的能源。這些綠色植物甚至可以像海綿一樣如饑似渴地吸取二氧化碳。

  在過去,用藻類製造提取能源的費用非常昂貴。加上藻類的生長受眾多條件限制,阻礙了其作為大規模生物燃料的生產應用。特別是藻類需要在大量的陽光下才能生長,這制約了藻類能源在現在的發展。但美國舊金山的Solazyme公司卻設計出了一個新的辦法,他們在黑暗的環境中用糖餵養海藻,然後再提取加工成各種燃料。目前該公司還在嘗試實驗轉基因藻類植物的提取和加工,一旦未來得到許可,轉基因藻類將成為重要的新能源來源。

  7、細菌能源

  細菌中也可以提取"石油"。

  大腸桿菌一向不受歡迎,但是在未來也許就很受歡迎了,因為能從大腸桿菌中提取能源。

  美國矽谷的LS9公司的研究員去年初已經發明瞭一種細菌遺傳改造轉基因技術:細菌中也可以提取"石油"。他們發明利用生物工程技術,對包括大腸桿菌在內的不同菌株進行遺傳改造和微生物轉基因培養,促使這些微生物在細菌的作用下,把能量轉換成乙醇或石油替代品。

  這種技術可以節約65%的製造成本,但是產生的能源確實標準乙醇提取工藝的數倍。在未來,一切都成為可能,細菌也會成為最受歡迎的能源產品。 8、垃圾能源

  科學家相信在經過初期焚燒發電的簡單工藝之後,新技術的出現在未來有望引領垃圾發電進入新階段。

  在上世紀80年代好萊塢的典型影片《回到未來》中,瘋狂的科學家用香蕉皮、蛋殼和其他形式的垃圾轉變成氣體,來作為時間旅行機的燃料。現在,好萊塢科幻電影中的情節變為了現實。加拿大擬建造北美地區規模最大的汽化垃圾發電廠。科學家相信在經過初期焚燒發電的簡單工藝之後,新技術的出現在未來有望引領垃圾發電進入新階段。

  該新型垃圾發電廠號稱北美第一的汽化垃圾發電廠。整個項目將耗資1。25億美元,建成之後每天能吸收城市生活垃圾400噸,每天發電量可達到21兆瓦。

  廢物轉化為能源一直很有爭議,批評人士認為在產生能源的同時會伴隨出現溫室氣體。但是科學家發明的一種名為等離子電弧汽化發電的技術。這種技術在經濟成本上和環保指標上具備很大優勢。加拿大帕拉斯科能源集團已經和政府簽訂合同,採用這種新技術在未來生產更多的能源。

  9、天氣能源

  颳風下雨,也許也會成為未來人類使用的能源。

  這聽起來有點不可思議,不過加拿大工程師路易斯-米徹爾德(LouisMichaud)正在實驗一種新的清潔能源產生方式:人造龍捲風。他提出的大氣能源轉換理論非常吸引人。這個理論並不複雜,當氣流上升溫度升高時就會引起溫度的差異,於是空氣隨之開始形成漩渦,漩渦帶動發電機的渦輪機產生電能。

  此時的漩渦已經是可以抵達對流層的真正龍捲風了,其風速高達每小時200英里。用這種發電系統能夠產生200兆瓦特的電能,這足以供給20萬戶家庭的用電需求。

  在日本,寒冷的天氣也不會被白白浪費掉。日本北海道新千歲機場使用冬季的積雪為夏天機場的候機大樓降溫,機場跑道使用頂級的隔熱設備,能夠最大限度地減少積雪融化。據測算,這一計劃如能實現預期目標,每年可節約製冷費用約6000萬日元,此外還能通過減少用電而起到削減二氧化碳排放的效果。  10、溫室氣體能源

  溫室氣體一樣也可以產生清潔能源。

  發展清潔能源是為了遏制溫室氣體對環境造成影響的一大原因。但是洛斯阿拉莫斯國家實驗室的科學家認為,其實溫室氣體一樣也可以產生清潔能源,這是因為現有的技術可以將有害的溫室氣體變成燃料。例如溫室氣體中的碳酸鉀在一些化學手段下可以高效吸收空氣中的二氧化碳。另一個值得我們注意的是,科學家正在測試一種熱電發電機,看看是否從汽車排氣系統中的廢氣中重新捕捉能源併產生電力。

  11、有機廢物能源

  寵物糞便通過一定的設備可轉化為生物燃料。

  清潔能源其實來源並不清潔,簡單的說,就是將有機垃圾變成燃料。美國全國正大規模興起使用清潔能源的熱潮。舊金山的人們在城市街道上收集寵物糞便,寵物糞便通過一定的設備可轉化為生物燃料;在加利福尼亞州,老式的沼氣設備非常受歡迎。

  未來也許這些有機廢物通過技術革新也會成為新能源產品。現在在美國,已經出現了專門蒐集有機廢物的能源轉換工廠,專門蒐集各種有機廢物,來提取生物燃料。 12、IT能源

  通過智能晶元和軟體來提高能源利用效率。

  開發替代能源可以緩解能源困境,但它們並非唯一的解決辦法。

  家庭和企業的大部分的能源成本很高,是因為利用能源的效率不高,浪費太嚴重。美國的一家新成立的Sentilla公司,側重於能源管理技術。

  通過智能晶元和軟體來提高能源利用效率。他們研製的晶元能夠測量計算機和伺服器的耗電量,然後通過分析數據,得出最有效的使用IT設備的計劃,充分提高IT產品的能源使用效率。

  談到利用效率,人們經常會說可以升級電網。但是由於技術問題,傳統電網產生的電能至少有7%都被浪費掉了,無形中給消費者增加了成本。美國銀泉綠色科技公司認為,未來智能電網技術可能會解決這些浪費問題。該公司把網卡集成到電力設備、燃氣表、及水錶上,使每個家庭的電器終端擁有獨立的IP地址,這樣就可以跟蹤監測公用事業企業和消費者的實際能源消耗情況,達到節能的目的。

  13、空氣能源

  壓縮空氣能源儲存系統(CAES)的原理是將空氣壓縮進地下存儲罐。

  當不颳風時,風力發電場就必須依靠其它的能源來維持發電機的運行。空氣如何持續不斷的提供能源呢?隨著汽車製造商在這方面投入越來越大的興趣,空氣能源的利用技術將不是問題。

  壓縮空氣能源儲存系統(CAES)的原理是將空氣壓縮進地下存儲罐,作為風力渦輪機電機的備用能源。汽車製造企業還期望利用類似壓縮空氣的原理製造出零排放的汽車。一家瑞典汽車製造公司MDI,開發出了這種儲存壓縮空氣燃料罐的空氣動力原型車,能將壓縮的空氣高壓儲存在燃料罐中,當空氣被釋放,它的膨脹力會推動引擎的活塞運動。

那些稀奇古怪的能源1·爛水果也有大用途 印尼用上「綠色電」

在印度尼西亞日惹,每天清晨,水果市場的工人開車經過每一個攤位,將攤販已歸置好的、前一天剩下來的腐爛水果裝在竹筐中,搬上車送往工廠廠房。在那裡,一臺小型處理機將這些水果打碎並分類。水果的固體殘渣被用作市場後面田地的肥料;而從水果裏提取的液體則流入兩個埋在地下的容器,用來生產沼氣,最後再用沼氣發電。... [ 詳細 ]

在印度尼西亞日惹,每天清晨,水果市場的工人開車經過每一個攤位,將攤販已歸置好的、前一天剩下來的腐爛水果裝在竹筐中,搬上車送往工廠廠房。在那裡,一臺小型處理機將這些水果打碎並分類。水果的固體殘渣被用作市場後面田地的肥料;而從水果裏提取的液體則流入兩個埋在地下的容器,用來生產沼氣,最後再用沼氣發電。目前,這個市場每天可回收約4噸水果,發電約9千瓦時。市場內的部分路燈以及廠房的正常運轉用的都是這些電。

  腐爛水果發電是印尼嘎加瑪達大學與瑞典國際發展局合作研發的科研項目。該項目負責人、嘎加瑪達大學化學工程教授西娣·西亞姆迪亞說,她曾在瑞典攻讀碩士學位,讀研期間,她發現瑞典的廢物轉化利用做得非常好,因此就萌生了在印尼進行變廢為寶研究的想法。2010年8月,在獲得了當地政府的批准以及瑞典國際發展局16億印尼盾的資金支持後,嘎加瑪達大學在日惹最大的水果市場戈瑪利巴市場設立了廠房。經過半年左右的建設,今年2月10日開始試發電。

2·美科學發明病毒發電機

一提起病毒,人們最先想到的可能就是病毒會讓人生病或使電腦程序癱瘓,但最新的一項發明卻使病毒能夠造福人類。... [ 詳細 ]

一提起病毒,人們最先想到的可能就是病毒會讓人生病或使電腦程序癱瘓,但最新的一項發明卻使病毒能夠造福人類。據《每日郵報》(DailyMail)5月14日報道,美國能源部下屬的勞倫斯?伯克利國家實驗室利用一種對人類無害的病毒製造「活」的發電機,開發出將機械能轉換成電能的技術。該項研究成果5月13日公佈在《自然---納米技術》在線版上。

  藉助病毒生物材料每走一步皆可產生電能

  據介紹,這種能用來發電的病毒被稱為M13噬菌體,它只攻擊細菌對人體無害。作為一種病毒,它有著很強的自我複製能力,短短几小時內可複製數百萬,因此可以保證穩定的供應。這種病毒呈桿狀,他們可以在薄膜中按自己確定方向進行排列,就好像筷子整齊排列在盒子中一樣。經過遺傳工程處理過的病毒可以通過壓力產生電能,例如走路時產生的壓力。利用一種由這種病毒組成的薄膜,每走一步所產生的壓力便可轉化為電能。這就意味著這項技術可以應用於鞋子,門甚至地毯中。

  該項發電技術是首次利用生物材料的壓電效應來產生電力。壓電效應是指某些電介質在沿一定方向上受到外力的作用而變形時,其內部會產生極化現象,同時在它的兩個相對錶面上出現正負相反的電荷。參與該項研究的加州大學伯克利分校生物工程學教授李承旭(Seung-WukLee)在解釋該病毒的工作原理時形象地說,「在顯微鏡下,這種病毒就像又長又細的鉛筆。當把一把鉛筆放在皮氏培養皿中並搖晃培養皿,這些鉛筆會自然地整齊排列。這些病毒和鉛筆的排列方式一樣,但如果有人對它們施以壓力的話,這些病毒就會立即散開併產生火花,好像煙花一樣。」

  面向個人發電機邁出的堅實一步

  目前為止,這項發明仍然處在實驗室研究階段。在實驗中,研究人員一層層地堆積由病毒組成的薄膜以增加壓電效應,最後發現厚度約20堆層具有最強的壓電效應。他們還組裝出基於病毒的壓電能量發電機樣機。他們設法讓經遺傳工程處理過的病毒自發組織成約一平方釐米的多層膜,然後將膜夾在兩個鍍金的電極間,通過電線連接到液晶顯示器上。研究人員僅僅用手指輕敲郵票大小的電極,便可產生足夠點亮一個小型液晶顯示屏的電能,電流使屏幕上閃爍出數字「1」,相當於約一個3A電池1/4的電壓。

  儘管達到大規模應用還有很長的路要走,但分析家們認為,這項發明仍具有里程碑式的意義,由它而衍生的小型發電設備能使人們在日常活動中就可發電,例如關門或者爬樓梯。未來這將是一個「活」的發電機,你在走路時,嵌在鞋底的發電機就可給你的手機充滿電。研究人員稱,新技術首次向個人發電機以及基於濾過性毒菌的電子設備邁出了很有前景的一步。

3·地溝油變廢為寶 航空業先行一步

「地溝油」一詞被選入昨日正式發行的《現代漢語詞典》第六版。而近日我國2000噸地溝油加工成的生物煤油被荷蘭航空公司「搶」走的報道震撼了國民:原來地溝油除了重回餐桌還可以有正當用途。... [ 詳細 ]

「地溝油」一詞被選入昨日正式發行的《現代漢語詞典》第六版。而近日我國2000噸地溝油加工成的生物煤油被荷蘭航空公司「搶」走的報道震撼了國民:原來地溝油除了重回餐桌還可以有正當用途。

  雖然荷蘭航空回應稱「僅是和一些中國公司及合作夥伴簽署了意向書」,但事實上荷航、法航、芬蘭航空等10多家航空公司已經在試用生物航空燃料,其中90%都是以廢棄油為原料生產的生物航油。美國也斥巨資進行了第二代生物燃料——纖維素乙醇的研發。廣大市民談之色變的地溝油可以變身航油,我國航空業也應在這一領域有所作為。

  據悉,荷蘭航空購買這批生物煤油將通過SkyNRG公司加工成生物航油,SkyNRG的資料顯示,目前用地溝油提煉出來的生物航油成本不菲,大概是傳統航油的3倍。荷蘭航空為什麼要用這麼貴的航油?

  記者注意到,根據歐盟碳排放交易計劃(ETS),歐盟將對所有入境的航空公司徵收航空碳排放稅,該項歐盟法律已於今年1月1日生效。據中航協初步測算,開徵第一年,中國航空公司將因此增加成本8億元,並逐年遞增,到2020年這一數字將達30億元。歐盟的這一計劃遭到了非歐盟國家的強烈反對,但歐盟的決心似乎並未改變,收費計劃將從2013年4月正式執行。從歐盟的強硬態度來看,要其放棄徵收航空碳排放稅顯然不太可能。可見,控制碳排放將是今後所有航空公司都要面對的問題,未來碳排放指標甚至可能成為決定航空公司存亡的關鍵因素。而用地溝油提煉的生物航油可降低碳排放,替代高碳排放的化石燃料。對於航油佔到成本40%的航空公司而言,降低碳排放也就意味著降低了運營成本。同時,對航空公司來說,利用生物航油還可有效規避高油價及油價不穩定帶來的金融風險。而隨著技術提升和規模效應顯現,生物航油的成本也將大大下降,SkyNRG的說法是,將來荷蘭航空將使用100%的生物航油。

  回頭看我國的航空業,由於國內經濟和航空業需求增速放緩,航空公司普遍虧損。南方航空日前發布的業績公告顯示,2012年上半年凈利潤同比下降超過50%。儘管分析師普遍基於航油價格的下跌及7、8月旺季的到來看好航空公司三季度業績,不過,與其寄望於航油下跌和旺季來提振中國航空公司業績,不如學學荷蘭航空,適時改變一下思路。

  試想,如果明年歐盟正式開徵碳排放稅,我國航空公司如果不付費將可能被罰款,甚至可能被禁止在歐盟境內起飛;如果付費,將加大我國航空公司的成本支出,無異於雪上加霜。

  記者瞭解到,目前我國已有一些企業掌握了地溝油處理的部分技術,可將地溝油加工成為生物柴油供車船等使用,但還無成熟技術使其燃燒值等指標達到飛機燃料油的標準。我國航空公司不用地溝油,技術不成熟還只是其中一方面,關鍵是它們缺少荷蘭航空這種超前的戰略眼光和勇氣。

  當然,對於地溝油變航油的試驗,政府也應該對此進行扶持。如果我們的航空公司也能使用地溝油提煉的生物航油作為替代燃料,那麼,不僅航空公司本身可降低成本,對於我國生物燃油的發展亦是巨大貢獻。此外,也為我國每年產生的幾百萬噸地溝油找到了出路,解決了困擾國人的地溝油再上餐桌問題,可謂一舉多贏。(記者 童可)4·用微藻充當汽車燃料

如何讓美國儘快擺脫進口化石燃料,讓美國的能源供給更安全、清潔、取之不竭?專家們提出了4個大膽的想法:1)圍繞電動車改造電網。2)建造小型的、模塊化的、超級安全的新一代核反應堆。3)從永久凍結帶和海牀開採天然氣驅動超高效渦輪機。4)用微藻做汽車燃料。... [ 詳細 ]

現有的核反應堆中,水在堆芯和蒸汽發生器之間循環。模塊化反應堆的所有部件都在一臺裝置中,減少了事故風險。有的小型反應堆設計如此的簡單,甚至可以放心地打開開關將它們埋在地下好幾年。

  如何讓美國儘快擺脫進口化石燃料,讓美國的能源供給更安全、清潔、取之不竭?專家們提出了4個大膽的想法:1)圍繞電動車改造電網。2)建造小型的、模塊化的、超級安全的新一代核反應堆。3)從永久凍結帶和海牀開採天然氣驅動超高效渦輪機。4)用微藻做汽車燃料。

  或許是讓「能源危機」一詞退休的時候了。自從上世紀90年代初,人們就開始談論一個又一個的危機,反反覆復,持續太長時間,這個詞幾乎失去了它的意義。無論如何,能源枯竭不會很快發生:這個世界上的化石燃料還足夠人類使用半個世紀。更確切地說,我們正處在一個能源轉型時期,我們使用的能源和能源生產方式正面臨痛苦轉變。如果繼續依靠煤炭提供照明,依靠汽油驅動汽車,我們必將為此付出沉重的代價。美國42%的貿易不平衡是進口石油所致。導致全球變暖的溫室氣體有95%來自化石燃料。對可靠能源的需求隨著中東地區的每次政治震動而變得緊迫。

  為了探索美國能夠實現能源獨立和能源綠色化的未來,《發現》雜誌和美國國家科學基金會、電氣和電子工程師協會、機械工程師協會在國會山組織了一系列的簡報。讓立法者們和8名能源領域的重要科學家及政策專家一起討論通向新能源經濟的道路。最終得出了4個大膽的設想。 1移動電力

  大膽設想:圍繞電動車重新設計電網。

  第一批主流混合動力車和純粹電動車剛剛走向市場,雖然一開始賣得不怎麼好,但美國能源部預計,到2015年,將有120萬輛電動車上路。隨著電動車革命完全展開,密歇根大學的機械工程師傑弗裏·斯坦說,是時候將電網和交通基礎設施整合在一起,確保國家碳排放量隨著電動車的到來減少。

  交通製造了美國27%的碳排放。電力公司對煤電站的嚴重依賴意味著電力生產製造了33%的碳排放。「汽車電動化將有助減少碳排放,聽上去似乎違反邏輯,」斯坦說,「但事實上,電動車確實可以幫助減少碳排放。」關鍵在於限制對新電廠的需求,改造電網,用以增加清潔能源的使用比例。

  科學原理

  未來電網和電動車的設計者將必須考慮到車主什麼時候,用什麼方式給他們的車充電。「80%的充電將在家裡或是公司完成,」電動交通協會副總裁吉納維芙·卡倫說。人們何時充電將在很大程度上決定電動車對環境的影響。

  在非用電高峯時期,電力公司主要依靠核電廠提供的電力;到了用電高峯期,需求增加,它們啟動骯髒的煤電廠用以滿足增加的需求。「電力公司應該以優惠電價鼓勵電動車主在非用電高峯時期充電,這時候的能源比較清潔。」斯坦說,公式的另一部分是設計一個可以輸送太陽能、風能等可再生能源的智能電網。「如果電力公司可以依據可再生能源的供給情況,分時段對車輛充電進行收費,」他說,「那麼電動車不僅可以幫助減少石油消費,還可幫助減少我們的總溫室氣體排放量。」

  下一步

  奧巴馬政府不久前宣佈了新燃油經濟性標準,要求到2016年普通車輛每加侖的行駛里程從目前的32.9英里增加到35.5英里,到2025年要增加到54.5英里/加侖。要達到新規定,電動車必須在所有車輛中佔相當大的比例。但是,正如卡倫指出,今天的電動車對普通消費者而言還是太貴了,即使享受大幅稅收減免也無法負擔。她說,「研發領域需要公共和私人投資,尤其是在電池和可幫助大幅減少生產成本的先進技術方面。」在過去5年,電池技術的進步已經使得儲存每千瓦時電力的價格從1000美元下降到600美元,電池行業希望,到2015年還可以下降到300美元。卡倫還建議,州和地方啟動電動車基礎設施建設。「我們需要新政策賦予電動車停車優先權,新的建築法規確保充電站的修建。」如果價格下降,電動車將非常具有吸引力,因為它們每公里的花費是非常低的。

  而且在環保方面,它們也極具吸引力:如果你擁有一輛電動車,那麼,任何讓電網變得更清潔的改造,也將使你的車輛變得更清潔,而車主本人什麼都不用做。2縮小核電規模

  大膽設想:建造新一代小型的、模塊化的、超級安全的核反應堆。

  去年春天,日本福島核電站的核泄漏事故給核安全蒙上了濃重的陰影。與此同時,核反應堆依然是唯一無碳排放的規模化發電方式。小型的模塊化的反應堆提供了更好地安全利用核能發電的方式。奧克里奇國家實驗室的高級項目經理,核工程師丹尼爾·英格索爾說,「小型模塊化反應堆的設計取消了所有大型反應堆中可能導致事故的環節。」它們不僅更安全,而且成本(相對地)更低廉。傳統的1600兆瓦核電站的造價約80億至100億美元,首先還必須取得建造許可。顯然,一個8500萬美元的300兆瓦模塊化反應堆相比之下更有吸引力。而且它可以完全依靠國內供應鏈建造。「這意味著給美國創造更多的高科技職位,」英格索爾說,「它賦予我們奪回核能領導地位的機會。」

  科學原理

  在傳統的核電站,水流過反應堆堆芯,加熱後通過管道進入一個大容器,在其內部被轉化為蒸汽。「早期的反應堆設計者們最為擔心的是,連接兩個裝置的管道破裂,」英格索爾說,「如果發生這種情況,反應堆堆芯周圍的冷卻液將很快流失,一旦堆芯暴露,就可能出現非常嚴重的後果。」傳統核電站有多套系統防止堆芯暴露,但是,模塊化反應堆將整套系統的所有部件,包括蒸汽發生器都放進一個容器內,從而完全繞過這個問題。「這些設計在根本上不同於今天運行的大型核電站,」英格索爾說,「它們簡單優雅,消除了因冷卻液流失導致事故的風險。」全球有約50款設計中的模塊化反應堆,其中多數為傳統的輕水反應堆,使用水來冷卻反應堆堆芯,也有的採用氣體為冷卻劑,效率更高,可以使反應堆達到更高溫度。

  下一步

  美國核管理委員會正與核能研究所及一個工業集團合作,修改核電站審批手續,納入專為模塊化小型反應堆設計的新規則。「現有的監管方式必須改變,」核能研究所的政策開發主任保羅·吉諾亞說,「這些工廠的運行安全標準不會放鬆,但我們需要改變監管結構,在新設計採納方面允許更大的彈性。」

  田納西河流域管理局不久前宣佈,計劃在田納西州東部建造第一臺小型模塊化反應堆。如果獲得資金,通過監管障礙,這臺反應堆計劃於2020年開始運行,可以為7萬多個家庭提供電力。美國能源部正在喬治亞州薩瓦納河實驗室開發一種新型模塊化反應堆。此外,伊利諾伊州阿格尼國家實驗室和新墨西哥州桑迪亞國家實驗室也在考慮模塊化反應堆。

  與此同時,俄羅斯、中國等國家也在大力推進類似項目。「我們正處於一場競爭,」吉諾亞說,「當我們開始部署這類小型反應堆時,我們是要自己建造還是從中國購買?」 3取之不盡的天然氣

  大膽設想:從永久凍結帶或海牀開採天然氣,用於推動超高效渦輪機。

  目前,美國使用的電力有25%來自天然氣。這是一種相對清潔的化石燃料,每生產1瓦電力釋放的二氧化碳只有煤炭的1/2.「如果不得不燃燒化石燃料,如果你關心環境,那麼天然氣將會是你的選擇,」燃氣渦輪機製造商Pratt &Whitney公司的副總裁艾倫·愛潑斯坦說。而且天然氣儲量豐富,價格低廉,日益受到歡迎。去年前5個月,美國天然氣發電增加了5%。美國探明的天然氣儲量約284萬億立方英尺,可供連續使用11年。還有更多天然氣被鎖在永久凍結帶,又稱甲烷水合物或氣水合物。全球範圍內,甲烷水合物中含有70萬億立方英尺天然氣———按照目前的消耗水平,足夠美國使用1000年。

  科學原理

  燃氣渦輪機基本上就是粗糙的噴氣發動機連接上發電機。美國國防部資助的一個歷時近20年的項目可將燃氣發電廠的效率提高到60%,超過其他所有能源發電效率。愛潑斯坦說,「這是人類已知的將熱能轉化為電能的最有效裝置。」燃氣渦輪機的另一大優勢在於,天然氣儲量豐富且價格低廉,這要部分感謝水力壓裂技術的採用。它使用高壓水從頁巖中提取碳氫化合物。水力壓裂法由於眾所周知的環境風險遭到很多人的反對,但是,在不久的將來,另一種儲量更豐富的天然氣可能被廣泛使用。

  甲烷水合物天然形成於大陸沿岸地區和北極永久凍結帶,在這些地方,高壓和低溫導致水與天然氣混合。在這樣的條件下,水分子構成類似冰的晶體結構,將甲烷包裹在內。科羅拉多州礦業學院的氫氧化物研究中心主任,化學工程師阿馬杜·K·薩姆說,這些水晶體中蘊含了大量天然氣。海牀上1立方米的甲烷水合物包含的天然氣在室溫和室內氣壓下可膨脹到165立方米。「這些甲烷水合物有著廣泛應用前景,」薩姆說,「累計起來,它們包含的碳為地球上所有化石燃料總和的兩倍。」

  下一步

  雖然近期取得突破,燃氣渦輪機依然有改進空間。如果燃燒天然氣的渦輪機效率可再增加5%,到2040年,則可節省1800億美元的電費。「我是一個樂觀主義者,」愛潑斯坦說,隨著聯邦研究經費的增加,「我認為,我們可以達到70%的效率。」

  甲烷水合物是讓這些渦輪機保持運轉的希望。美國國家研究委員會的一份報告分析了開採甲烷水合物的技術挑戰,結論認為,沒有什麼是不可以克服的。全球範圍內,很多國家都瞄準了甲烷水合物的開採。中國、印度、韓國已經開始甲烷水合物開採項目。日本在一個實驗生產項目上投入了10億美元。2011年財政年度,美國國防部得到了500美元的甲烷水合物研發資金;在阿拉斯加北坡,一口名為IgnikSikum i(因紐特語,意思是「冰中火」)的實驗氣井計劃於2012年開始生產。但是,其他國家已經遠遠領先於美國,它們投入的資金至少是美國的10倍。 4微藻燃料

  大膽設想:用微藻充當汽車燃料。

  玉米和甘蔗都是眾所周知的生物燃料作物,但是微藻比它們更高效———甚至比大名鼎鼎的柳枝稷更高效。一些微藻含油量超過60%,遺傳工程師稱他們還可以將這一比例提高。美國的生物燃料大多來自玉米。目前的一個問題是,大量農田被燃料作物佔用,導致食品價格高漲。和玉米不同的是,微藻不和食物爭奪農田。「微藻可生長在田邊地角,甚至是農業和生活廢水中,」內布拉斯加大學的生物化學家唐納德·維克斯說,「它們是可持續性的,產量高,容易培植,還可以捕捉二氧化碳。」

  如果能夠規模化地培植含油豐富的微藻———至少達到其他燃料作物今天的規模———它們最終可以取代美國70%的交通用燃油(包括噴氣燃料、汽油、柴油)。在目前,「每英畝微藻可收穫5000加侖燃油,」維克斯說,如果將6000萬英畝土地(相當於俄勒岡州面積)全部用於培植燃料微藻,「每年可收穫3000億加侖微藻生物燃料。」要完全取代美國每年消費的所有汽油則需要4600億加侖。

  科學原理

  培植微藻用於生產生物燃料的關鍵是對它們進行基因改造,使它們的含油量提高。迄今為止,遺傳學家們只深入地研究了一類微藻:一種常見的單細胞綠藻,學名萊茵衣藻。其他還有幾千個品種同樣可能是理想的生物燃料原料。維克斯說,「這方面的研究依然在初級階段。」他將今天的微藻專家比作古代印第安人。經過8000年的栽培,他們將野生墨西哥類蜀黍植物變成了今天的玉米。「就微藻遺傳學研究而言,我們還處在類蜀黍植物的時代。」

  最近的突破也許可以幫助加快這一過程。研究者早已知道,在被剝奪氮的情況下,微藻可以生產更多的油。不幸的是,失去氮肥的微藻生長變緩慢。聖迭戈生物燃料公司SapphireE nergy的科學家找到了解決這個問題的辦法。他們發現了一個即使在多氮條件下依然可以提高油含量的基因。通過操縱這個基因,研究人員培育出了一種生長迅速且含油量高的微藻。維克斯說,「我們才剛開始揭示微藻生物燃料的科學原理。」

  下一步

  可再生生物燃料標準要求在美國銷售的汽油中添加一定比例的可再生燃料,最近這一標準再次調高,微藻生物燃料可能因此獲利。法令要求,到2022年,生物燃料的年產量將從目前的75億加侖增加到360億加侖。其中210億加侖必須來自減少溫室氣體排放量達到或超過50%的燃料作物———微藻可完美實現這一目標。但是,綠色遊說公司cLaustenllc的負責人康妮·L·勞斯登擔心,目前的規則太過具體「生物燃料稅收鼓勵政策到處都是,」她指的是不同的生物燃料的原材料所享受的支持差別巨大。「我們需要為所有這些燃料制定統一的稅收鼓勵政策。不要因為某種技術還處於萌芽階段,就盡情打壓。」讓微藻生物燃料達到商業化規模也是一個挑戰:從0英畝到6000萬英畝將需要大量研究、發展和投資。但是,150年前,石油工業的誕生和成長同樣戲劇化。只要有足夠的經濟和環境動力,微藻生物燃料同樣可以成功。能源新潮流

  美國國防部高級研究計劃局(D A R PA )促成了很多偉大的政府資助發明,其中包括互聯網。一個叫A rpa-E ((E代表energy)的新機構試圖將同樣的超前思維引入能源研究領域。它將資助那些成功幾率無法確定,但優勢明顯,設想大膽的能源技術項目。2009年,A rpa-E向37個項目投入了1.51億美元。下面5個項目被認為最有希望改變我們消費能源的方式。

  波盤發動機

  Arpa- E投入資金:$2,540,631

  在汽車發動機內,汽油和空氣混合氣吸入汽缸,壓縮後由火花塞點燃,引起燃燒,放出熱量,使空氣膨脹,產生壓力,推動活塞。這是一套有效的系統,但只能將大約15%的燃料能量轉化成動能。密歇根州機械工程師諾貝特·穆勒試圖通過他的波盤發動機大幅提高能源效率。在他的發動機中,一個旋轉的輪子將燃料和空氣吸入小小的內部通道。當輪子旋轉,發動機邊緣的埠阻止燃料空氣混合物流出,形成衝擊波,產生的壓力幫助燃料燃燒,推動圓盤上的彎曲葉片,使之旋轉。穆勒說,他的發動機的效率可達到60%。他希望明年推出第一款可以驅動SU V的原型機。

  細菌燃料

  Arpa- E投入資金:$543,394

  未來的超高效汽車油箱中的燃料可能來自你意想不到的東西。哥倫比亞大學的工程師斯科特·班塔和他的團隊提議,創造可再生燃料的最理想微生物是歐洲亞硝化單胞菌( Nitro so mo n a seuropaea)。這種細菌通常以氨和二氧化碳為食。研究者對它們進行了基因改造,讓它們吐出丁醇———一種可以像汽油一樣燃燒的酒精。N itrosom onas europaea不僅可以把氨轉化為能源,在這個過程中還會從大氣中吸收二氧化碳。班塔設想,將細菌農場建在火電站旁邊,將電站排放的二氧化碳轉化成寶貴的燃料。他現在正研究如何讓這種細菌批量生產丁醇。

  碳海綿

  Arpa- E投入資金:$1,019,874

  碳捕捉技術可以讓火電站的碳排放減少到接近為零。但是,這個過程消耗的能量相當於火電站總發電量的1/4.得克薩斯州A &M大學的化學家喬·周發明瞭一種可以減少能耗的方法。目前的碳捕捉法採用一種氨源溶液吸收二氧化碳,只有在加熱之後溶液才會將捕捉的氣體吐出來。周的技術採用金屬和碳材質的吸收裝置,它能對細微的溫度、磁場和光線變化做出反應。周說,「當結構改變後,很容易將二氧化碳推出來。」幾年之內,這套系統可開始大規模測試。

  大型蓄電池

  Arpa- E投入資金:$6,949,584

  風能和太陽能很乾凈,但是有著間歇性的缺點。為了讓電力保持穩定供應。麻省理工學院的材料科學家唐納德·薩多威提議建造足夠為整個社區提供電力的大型蓄電池。在他的設計原型中,有3層溶液:鎂、銻和一種電解液。電解液攜帶鎂離子(帶電原子)流向銻,形成電流。和其他電池比較,這一設計相對簡單,它可以建得很大,儲存的電力足夠一家公司或醫院使用。薩多威說,「在夜晚或當無風的時候,它依然可以保證不間斷的電力供應。」

  廉價太陽能

  Arpa- E投入資金:$4,000,000

  間歇性之外,太陽能的另一大缺點是成本:用於吸收陽光將其轉化成電流的矽片的售價每磅高達130美元。這是因為矽片的製作工藝複雜:先要將硅熔化,待其結晶,然後再切割成薄片。馬薩諸塞州的1366 Technologies公司發明瞭一種簡化的方法:不停將液體硅表面結晶層剝離開來。1366的首席執行官,機械工程師弗蘭克·馮·米爾羅說,這一方法可以使太陽能電池矽片的價格減少2/3.「最理想的情況下,太陽能發電的成本可降到和煤電一個水平。」

  原文:G enevieveCullen、AlanEpstein、Paul G enoa、D aniel Ingersoll、C onnieL.Lausten、Am adeu K.Sum、DonaldW eeks  ——原載《Discover》

5·德國用二氧化碳和「廢電」合成燃料

工業排放的二氧化碳破壞環境,發電廠生產的過量電能何處去也常讓人頭疼。德國慕尼黑工業大學19日說,該校研究人員將在一個與政府、企業聯合開展的項目中探索利用這兩者生產燃料甲烷。... [ 詳細 ]

據新華網消息,工業排放的二氧化碳破壞環境,發電廠生產的過量電能何處去也常讓人頭疼。德國慕尼黑工業大學19日說,該校研究人員將在一個與政府、企業聯合開展的項目中探索利用這兩者生產燃料甲烷。

  現階段,提出能源轉型的德國正大力發展太陽能、風能等可再生能源,但風能和太陽能發電受自然條件限制,發電的時段和多少通常難以控制,風強日烈時產出的過量電能面臨儲存難題。研究人員考慮,將傳統發電廠等企業所排廢氣中的二氧化碳與這些「廢電」結合,生產較容易儲存的甲烷。

  用二氧化碳制甲烷已非新聞,但這種方法的實際應用尚未成熟。在這個名為iC4的項目中,研究人員將對從凈化廢氣到產出甲烷整個過程中的各個核心技術開展研究。德國聯邦教研部將對項目資助630萬歐元。

綠色能源將成為主流1·新能源為人類未來創造可能

煤炭、石油等傳統能源日漸枯竭,而太陽能、風能等可再生能源也面臨成本提高的瓶頸,現在,人造龍捲風、海藻、海洋浮標、巨型風箏以及閃電……這些「奇異新能源」進入了一些企業和科學家們的視野... [ 詳細 ]

吳楚

  煤炭、石油等傳統能源日漸枯竭,而太陽能、風能等可再生能源也面臨成本提高的瓶頸,現在,人造龍捲風、海藻、海洋浮標、巨型風箏以及閃電……這些「奇異新能源」進入了一些企業和科學家們的視野

  隨著北美冬季取暖油需求旺季的到來,以及北大西洋颶風對墨西哥灣地區石油生產的威脅,全球原油供應將再度陷入緊張,9月18日紐約商業期貨交易所(NYMEX)原油期貨在電子盤交易中突破81美元每桶的紀錄,再創歷史新高。

  根據經濟學家和科學家的普遍估計,到本世紀中葉,也即2050年左右,石油資源將會開採殆盡,如果新的能源體系屆時尚未建立,能源危機將席捲全球。與此同時,使用礦物燃料對環境所造成的危害已經是有目共睹,空氣質量變差,全球氣候變暖,人類面臨著嚴峻的生存挑戰。如何合理利用傳統能源、開發新型能源,最終實現可持續發展就成為了全球矚目的熱點問題。 世界新能源面臨發展瓶頸

  經過幾十年的努力,可再生能源諸如小水電、風能、太陽能、地熱能等在發電、熱水和室內採暖以及無電網的地區能源供給上都成為傳統能源的有效補充。新能源企業的發展也極為迅猛,據美國《商業週刊》的數據,截至2006年,在世界範圍內,目前有85家市值超過4000萬美元的可再生能源公司,總市值超過300億美元。通用、西門子等國際大公司,近年來也在可再生能源領域大筆投資和採購,世界銀行、全球能源基金等國際組織每年在發展中國家的可再生能源項目投資達5億美元。

  然而,9月10日的《商業週刊》雜誌提供的報告再度顯示,目前新能源的發展也面臨著極大的瓶頸。「新能源企業現在做的事情不再是到處遊說人們接受他們的產品,而是要動腦筋解決原料的短缺、人力的緊張、生產能力有限的問題。」與開發新市場相比,它們更迫切地需要降低成本、擴大生產容量,從而提升競爭力。

  風力發電的製造成本隨著鋼鐵價格上漲而大幅增加,這致使其提供的電力價格攀升了40%。雖然相比其他能源而言,風能還是佔有價格優勢,但由此造成的供不應求的局面也是讓企業家們傷腦筋的問題。太陽能也同樣面臨原材料價格上漲的難題,世界性的硅原料告急,讓光伏發電的生產線成了面對「無米之炊」束手無策的「巧婦」。如此看來,可再生能源也並非隨心所欲,想再生就能再生的。在這種情況下,科學家們又將探索的目光投向更遠的地方。  奇異新能源粉墨登場

  如果說煤炭、石油等礦物燃料是傳統能源,太陽能、風能等可再生能源是新能源的話,人造龍捲風、海藻、海洋浮標、巨型風箏以及閃電……這些若能化為能源,就只能稱之為「奇異新能源」了。

  龍捲風,這個向來都與災難、恐慌相連,從來都讓人們談之色變、避之唯恐不及的惡魔,最近卻成為研究者把玩的寵兒——在美國,研究人員正在進行人工製造龍捲風的試驗,他們要讓人造龍捲風成為發電的大力士。路易斯·麥克爾就是參與製造龍捲風的為數不多的研究者之一,他是一位退休的石化工程師,退休之後就一直致力於龍捲風發電試驗。麥克爾做試驗的場地看起來就像一個兒童游泳池,他利用冷熱空氣急速循環的一系列複雜程序造出一個兩層樓高的「龍捲風」,而麥克爾的計劃遠遠不止於此,他要在400米標準田徑場那麼大的場地裏,製造出一個1500米高的大氣渦漩,再通過這個巨型龍捲風推動渦輪發電。據稱該技術基本成熟,目前已有能源公司對此項目頗為看好,但雙方仍在洽談,離真正投產還需一段時日。

  像龍捲風發電機這種新奇的發明要找到一個真正的投資商,將奇思妙想變為高效生產力,並不是件容易的事情,但現實中也並非沒有這樣的例子。一家名為Live Fuels的美國公司正在開發不可思議的「海藻能」,並在不久前籌到1000萬美元,正式啟動了「海藻能」項目的運營。由於海藻的生長速度極快,幾乎是玉米等作物的10倍,人工培育大量高速繁殖之後,通過生物能轉化製造乙醇,成本比其他一些傳統的生物能原料低很多。更值得一提的是,這種海藻不具有食用價值,從而也就減少了生物能源「爭奪人類口糧」的負面影響。

  另一家位於美國俄勒岡州的能源公司Finavera Renewables則投入200萬美元來製造利用波浪發電的浮標。這些浮標連接在一起白天像一張巨大的黃色帆布,夜裡則星星點點的看上去就像一片小燈塔,它們隨著海洋波浪的湧動而產生能量。由於海水的密度遠遠大於空氣密度,浮標發電的阻力也就比單純的風力發電大,產生能量的效率更高,產生同樣多的電能,用浮標發電只需要風車發電的面積的一半。這家公司的CEO傑克遜很有信心,計劃將於2010年把浮標發電大規模地進入商業領域。

  澳大利亞的KiteShip能源公司致力於海上風箏的研究,試圖讓隨輪船而行的風箏為輪船本身提供能源。該公司的執行主管也是這項新技術的發明人戴夫·卡普表示,安裝了巨型風箏的輪船,能夠在不影響航速的前提下,產生輪船行駛所需電能的10%至30%,摺合下來每艘船每年能節約40萬美元左右,「這樣的能源清潔又便宜,未來的市場很廣闊」。

  除了風力、海洋力,科學家還從自然界的其他力量中獲取靈感,比如閃電。史蒂夫·羅伊發明的一個儀器能夠製造人工閃電,「當你看到電閃雷鳴,一棵小樹頓時被劈成兩半的時候,你就能想像閃電能給人們帶來多大的能量」。這種從交流發電機脫胎出來的「閃電製造儀」模型能夠製造出1米長的閃電,每一個閃電能夠支持一個60瓦的電燈泡發光20分鐘,而一個完整的閃電發電機工作一次所提供的能源足夠3萬個家庭一天的用電量。

  人造龍捲風、海藻、巨型風箏、閃電,這些奇異新能源或已投入生產,或還在試驗中,但它們至少能夠表明,面對傳統能源日漸短缺的嚴峻未來,人類不會坐以待斃。 開源節流纔是發展之道

  不管是傳統能源還是新型能源,或者是奇異新能源,人們依然擔心有耗竭的一天,要想獲得長久的生存空間,只有徹底轉變生產方式,開源的同時節流,纔是持續發展的可行之道。前不久,美國《前衛投資者》雜誌(The Progressive Investor)評選出了2007年度全球「最佳可持續發展公司」前20強。這是一本指導投資者和分析師投資可持續發展市場的月刊雜誌,在商界頗具影響力。年度「最佳可持續發展公司」的評選到今年已有六年歷史,旨在向媒體及投資者公佈在企業內部綠色經營或重要綠色科技業務方面取得重大發展的公司。評委會由權威的社會環境投資分析家組成,評選出20家在可持續發展和財務實力兩方面都走在世界前列的公司企業。

  入選名單當中,既有人們耳熟能詳的大公司,比如佳能,通過減少數碼相機產品中碳成分的含量而達到減排二氧化碳的目的;還有飛利浦公司,在LED照明領域的市場份額不斷增加,長期提倡並致力於停止生產高能耗的白熾燈泡;同時也有以前並不知名的企業,如世界上唯一一家從事大規模再生森林木材貿易的公司Precious Woods,因全面改造其在巴西和剛果的熱帶雨林開發設施,放棄原來砍伐與焚燒的方式而入選名單;還有一家長期在電力公司背後默默無聞的技術公司Comverge這次也得以美名遠播,原因是他們提供的管理系統能夠讓電力公司有效地掌握能源的流向,從而限制那些浪費和污染嚴重的企業。

  「隨著越來越多的公司將綠色和環保作為經營戰略的重要方向,我們評選的時候必須加以甄別,到底哪些是具有實質性效益的,哪些只是花架子,」評選小組的專家之一安德魯·布蘭格說道,「當然,我們很樂意做這樣的工作,要知道四五年前是連候選者都寥寥無幾的,更談不上百裏挑一了。」另一位專家拉斐爾·卡文則表示,從今年的名單就能看出,評選的重點已有所轉移。過去,只要勇於承擔環境污染責任並做出補償行為的公司就可以被認為是環保的,而今,只有在生產過程中就充分考慮減少能耗並最終生產出節能的綠色產品纔有可能被認可為全球可持續發展企業的表率。  (第一財經日報)

2·可再生能源:人類未來生存「方舟」

可再生能源產業對經濟發展的潛在影響和作用非常巨大。... [ 詳細 ]

●科技創新是可再生能源發展的源動力。目前世界可再生能源的發展趨勢就是技術水平不斷提高,成本持續下降,市場份額大大增加

  ●隨著全球經濟一體化的快速發展,能源問題越來越成為各國政府和支柱行業需要認真考慮的問題。採用有效的節能措施並大力開發利用各種形式的能源可以緩解能源緊張問題

  ●連續10多年來,以歐盟為代表的地區集團可再生能源的年增長速度在15%以上。面對世界各國快速發展的步伐,我國在可再生能源發展問題上也作出了相應的戰略規劃,並抓緊實施

  「地球在太空中與另一個星球相遇,對方禮貌地向地球問好,地球卻沮喪地說,『不太好,因為星球上有現代人。』對方安慰說,『不用擔心,不久他們就會自己毀滅的。』」這是德國資深能源記者弗朗茨·阿特10月25日在長城世界可再生能源論壇演講時,對使用化石能源所造成人類災難的假設性描述。在他看來,人類將要自我毀滅的原因是現代人將會用幾十年的時間消耗完地球幾千萬年形成的自然資源,如石油、天然氣、煤炭等。

  值得欣慰的是,阿特也談到了解決之道,那就是大力發展可再生能源。他與來自世界各國的專家一起在論壇上向世人展示了人類使用可再生能源的前景與趨勢。可再生能源成全球選擇

  10月25日,以美國新能源民居基金會為首的一個建築團體在論壇上與中方簽約,要在北京承建一個示範性「美國未來之家」。這個樣板房將採用當代最先進的建築科技,儘力體現高效、環保、節約等可持續發展的理念。美國新能源民居基金會的創立者比爾賴斯基說,這樣的房子再過5到10年就可能在美國得到普及。

  「美國未來之家」將坐落在北京昌平區,離奧運村大約8公里。在這片約百畝的區域內,也在興建其他的「未來之家」。到明年年底,人們可以看到10棟這樣的住宅,分別由10個國家承建。日本、韓國、瑞典、西班牙的公司已經開始建設各自的樣板房。

  通過「未來之家」,我們可以看到,包括中國在內的世界各國已將利用可再生能源,實施可持續發展放在了十分重要的地位,許多國家都在利用舉辦奧運會的好時機,向世人展示和倡導可再生能源的利用。美國科納克公司(Konarka)科技董事會主席霍華德先生認為,隨著全球經濟一體化的快速發展,能源問題越來越成為各國政府和支柱行業需要認真考慮的問題,而採用有效的節能措施並大力開發利用各種形式的能源,可以緩解能源緊張問題。

  世界可再生能源理事會主席沃爾夫岡·波爾茨介紹,德國從1990年就開始了可再生能源的開發利用,2005年可再生能源在基礎能源中的比例已佔到4.6%。德國政府採取各種措施如低利率貸款和稅收政策鼓勵可再生能源的發展。1997年,歐盟頒布了「可再生能源發展白皮書」,制定了2010年可再生能源要佔歐盟總能源消耗的12%,2050年可再生能源在整個歐盟國家的能源構成中要達到50%的雄偉目標。2004年4月,歐盟主要國家達成共識,分別制定了2010年和2020年可再生能源發展目標。

  日本於1993年實施「新陽光計劃」,主要目的是解決清潔能源問題,加強了加速光伏電池、燃料電池、氫能及地熱能等的開發利用,以降低現有能耗和減少二氧化碳排放。之後,日本1997年又宣佈了7萬太陽能光伏屋頂計劃,計劃到2010年安裝760萬千瓦的太陽能電池。

  美國提出了逐步提高綠色電力的發展計劃,主要是通過風力發電、光伏發電、生物質能源發電等來達到目標。其中,太陽光伏發電預計到2020年將佔美國屆時發電裝機增量的15%左右,累計安裝量達到3600萬千瓦。這些措施為可再生能源的起步提供了巨大動力。技術提高帶來巨大生命力

  在長城可再生能源論壇上,2000年諾貝爾化學獎得主艾倫·黑格爾(AlanHeeger)介紹了其所在的美國科納克公司的新成果:有機太陽能材料能夠通過一種類似於印刷報紙的卷裝進出生產工藝,印刷或噴塗於各種柔性基質上,並且整個生產成本非常低廉。這是技術上的重大突破。

  中國可再生能源學會理事長石定寰認為,科技創新是可再生能源發展的源動力。目前,在太陽能方面,太陽能光伏電站的成本是普通電站的10倍以上,如何提高太陽能光伏電池的轉換效率是發展太陽能的技術障礙。如果轉換效率提高1%,成本就可以降低8%,如果單靠節省勞動力,成本僅能降低1%到2%,所以只能依靠技術可持續創新。而目前世界可再生能源的發展趨勢就是技術水平不斷提高,成本持續下降,市場份額大大增加。

  以風力發電為例,自20世紀80年代初以來,風力發電的單機容量從10千瓦,上升到幾千千瓦。2003年,世界安裝的風機平均單機容量已經達到1300千瓦,風電成本從80年代初的每千瓦小時20美分,下降到目前的5美分。業內人士預測,到2010年風電成本還可以比2000年下降30%。屆時,風電成本基本上可以和常規能源發電相當。

  這些都使得可再生能源的市場份額大大增加。連續10多年來,以歐盟為代表的地區集團可再生能源的年增長速度在15%以上。除德國之外,發展較快的西班牙2002年風力發電佔全國電力供應量的4.5%;瑞典和奧地利的生物質能源在其能源消費結構中的比例高達15%以上;巴西生物液體燃料替代了50%的石油進口。可再生能源體現出蓬勃的生命力。 潛在利益影響國民經濟

  根據沃爾夫岡·波爾茨的介紹,2005年年底,德國已有大約17萬份工作產生於可再生能源領域,估計到2020年,這一數字可達到30萬。可再生能源作為新興產業在國民經濟中的作用和影響不斷增大。歐盟估計,當2010年歐洲風力發電達到約4000萬千瓦、光伏發電300萬千瓦、生物質能發電1000萬千瓦和太陽能集熱器1億平方米時,總計可提供約150萬個就業機會,而且還不包括每年可能有170億歐元商業出口所創造的額外潛在的35萬個就業機會。

  同時,按歐洲風能協會的預計,2020年,全世界風機規模將達到12億千瓦,年營業額在670億歐元。歐盟估計的全球光伏市場,到2020年將增加到7000萬千瓦,光伏發電將解決非洲30%、OECD國家10%的電力需求,2020年美國將佔領全球太陽光伏電池的一半。另外,全世界生物質能源的商業化利用將達到1億噸油當量,並形成千萬噸級規模的生物液體燃料的生產能力。

  美國國家可再生能源實驗室副主任斯坦利·布爾博士估計,投資於能源效率和太陽能等技術所創造的就業機會大約是石油、天然氣的兩倍。

  可再生能源產業對經濟發展的潛在影響和作用非常巨大。 中國步伐正在加快

  面對世界各國可再生能源快速發展的步伐,我國在可再生能源發展問題上也作出了相應的戰略規劃,並抓緊實施。中國國家發改委能源局副局吳貴輝透露,自2003年以來,我國已進行了4期風電特許權招標,確定了300萬千瓦風電項目,力圖以規模化帶動產業化,促進風電技術發展,增強風電市場競爭力。我國計劃在東部沿海、西北、華北和東北建立幾十個10萬千瓦的風電場,形成若干100萬千瓦的風電基地。到2010年,我國風電裝機將超過500萬千瓦,2020年目標是3000萬千瓦。

  我國還將在經濟較發達、現代化水平較高的大中型城市建設併網太陽能光伏發電設施。吳貴輝表示,我國將在西北地區建設幾個較大規模的太陽能光伏發電基地和太陽能示範項目,「要充分利用西北地區的荒地、沙漠和戈壁」。根據規劃,到2010年,我國太陽能發電將達到30萬千瓦,太陽能熱水器總集熱面積1.5億平方米;2020年太陽能發電將達到180萬千瓦,集熱面積3億平方米。他認為,這些目標通過努力是能夠實現的。

  對於生物質能源,吳貴輝透露,目前發改委、農業部、林業局已開始進行資源評價,抓緊編製發展規劃,開展示範項目建設,並完善政策、市場環境。到2010年,我國生物質發電量、沼氣產量、固體成型燃料、非糧食液體燃料將分別達到550萬千瓦小時、190億立方米、100萬噸和120萬噸。到2020年,這四項指標將分別提升至3000萬千瓦小時、440億立方米、5000萬噸和1000萬噸。

  我國還將對主要河流進行開發,形成若干大型水電基地,到2010年,水電達到1.9億千瓦,2020年達到3億千瓦。業內專家指出,這個比重相當於水資源經濟開發量的70%,在當時全國電力裝機中約佔30%的比例。

  讓我們再回到阿特的演講。阿特提出,石油等化石能源的利用給人類帶來了相互爭奪資源的戰爭,也破壞了讓人類持久生存的自然環境。只有以太陽能、風能為代表的可再生能源纔是人類未來的生存之能,才能避免自我毀滅命運,因為太陽給人們提供了無窮無盡的能源,使用這樣的能源才會使人與自然和諧相處。按照阿特的觀點,只有可再生能源纔是人類未來生存的「諾亞方舟」。3·發展「未來能源」勢不可當

 雖然新能源發展仍面臨重重困難,但它們畢竟代表未來。現實壓力的推動是發展未來能源的「先天優勢」,因為沒有人願意坐等化石能源的枯竭。而有遠見的政府對新能源「拉一把」,不僅會催生一個產業,更將使本國在新一輪技術革命中搶得先機。... [ 詳細 ]

新華網北京1月18日電(記者劉石磊)第五屆世界未來能源峯會正在阿聯酋首都阿布扎比舉行,中國國務院總理溫家寶出席了開幕式並致辭。與往屆峯會一樣,本屆峯會有多國政要出席、數百家企業參展。人類對「未來能源」的重視可見一斑。

  分析人士認為,當高污染的傳統能源將氣候變化的夢魘推到人類面前,當因石油而起的國際爭端攪得世界不得安寧,當全球經濟急需找到新的增長點,開發能為未來發展提供動力的新能源顯得更加緊迫。有理由相信,本屆峯會必將為發展未來能源增添新的動力。

  危機催促發展「未來能源」

  近年來,「自然災害」似乎成了世界發展態勢中的一個「關鍵詞」。例如,在剛剛過去的2011年,泰國和澳大利亞洪災侵襲、美國颶風頻發、「非洲之角」大旱引發饑荒……全球再保險業巨頭慕尼黑再保險公司報告說,這一年全球發生的自然災害共造成3800億美元經濟損失,創歷史最高紀錄。

  地球「翻臉」,人類難逃其咎。傳統能源的過度使用對環境的破壞、對氣候的改變早已讓地球不堪重負。除了大自然的報復,化石能源還引發人類的自相殘殺。由於分佈不均且儲量有限,因「黑金」(石油)而起的國際爭端從未中斷,並且似乎總是「無解」。從中東衝突到英國同阿根廷之間的馬島之爭,石油攪得許多地區不得安寧。因此,如果開發出在全球廣泛分佈、用之不竭的能源,至少能還世界一份祥和。

  其實,找到這樣的能源並非天方夜譚。水能、風能、太陽能已經廣為人知,另外還有一些開發潛力大、環境影響小的新能源,比如俗稱「可燃冰」的天然氣水合物。這是近20年來在海洋和凍土帶發現的一種新型潔凈能源,它能像天然氣一樣燃燒,而且全球儲藏量非常大。此外,現代科技還使人類學會了「製造」能源,通過微生物發酵,科學家能用甘蔗、木薯等許多國家盛產的作物製出「乙醇汽油」,不僅原料充足,而且更加清潔。 發展「未來能源」挑戰多多

  然而,「未來能源」的另一層含義是,這些能源更多地屬於未來而很難大規模應用於當下。發展這些能源正面臨諸多困擾,其中包括技術尚不夠成熟、成本過高導致難以市場化、相關配套政策和設施不完善等。

  以可燃冰為例,這種優質的清潔能源被深埋在海底或永久凍土層下,在嚴酷的低溫高壓環境下採掘時,一旦可燃氣體噴出而不能得到有效控制,後果將不堪設想。因此雖然這種新能源的已探明儲量比煤炭、石油和天然氣儲量的總和還要多,但苦於開採技術等方面的限制,人類至今無法對其進行大規模開採並投入使用。

  與之相比,一些新能源雖已能夠推向市場,但也難以擺脫被冷落的命運。從2011年開始,德國許多加油站增添了汽油新品種E10。所謂E10汽油就是在汽油中加入10%的生物乙醇。然而,這種新燃料上市數月後仍少有人問津,開車族擔心這種燃料可能損害發動機,因此寧肯多花錢加普通汽油。

  除此之外,太陽能電池造價太高,風能發電受輸電網路、電力儲存技術的限制,日本核泄漏事故後全球「棄核」風潮四起……各種新能源的發展似乎都有一本「難唸的經」。 發展「未來能源」勢不可當

  雖然新能源發展仍面臨重重困難,但它們畢竟代表未來。現實壓力的推動是發展未來能源的「先天優勢」,因為沒有人願意坐等化石能源的枯竭。而有遠見的政府對新能源「拉一把」,不僅會催生一個產業,更將使本國在新一輪技術革命中搶得先機。

  世界未來能源峯會的發起者阿聯酋本身就是個「主動出擊」的好例子。作為世界產油大國,阿聯酋單靠「賣油」已賺得盆滿缽滿,但也恰恰是這種不可再生能源的生產國,也許更有「後石油時代」的危機感。2006年,阿聯酋提出「馬斯達爾行動計劃」,包括建立發展低碳經濟體系及技術的「馬斯達爾研究院」和「馬斯達爾能源公司」,打造了一個全球性的可再生能源交流平臺(即現在的「世界未來能源峯會」)以及世界首個無碳城市——馬斯達爾城。

  不只是海灣產油國,全世界都已行動起來。根據歐盟「2050能源路線圖」,到2050年其可再生能源佔全部能源需求的比例將從目前的10%上升到55%以上,這不僅顯示了歐盟開發新能源的決心與信心,也預示著一個新的巨大市場的開啟。而中國總理溫家寶在本次峯會上明確表示,中國政府將加大政策扶持,加快清潔能源發展。目前中國水電裝機容量、核電在建規模居世界首位,並已成為風電、太陽能發電領域全球發展最快的地區。


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