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改变地球的十大绿色畅想

2008-12-25
改变地球的十大绿色畅想
文/Chris Goodall
原本笨重且造价高昂的太阳能收集装置可能被造价低廉的轻薄太阳能板所取代;未来风力涡轮可以越造越大,风力发电成本也将越来越低;潮汐能源正被大规模地开发;石油的替代品——生物燃料科技也日新月异。所有这些正面的信息告诉我们,只要观念转变,政府投资有力,人们完全可以很便宜地建设一个更绿色的地球。

太阳能发电并不贵

  笨重且造价高昂的太阳能收集装置实际上只能吸收阳光中10%能量的现实,让人们觉得打造一个靠太阳能发电为主的家很昂贵。不过来自美国的最新科技显示,新一代的太阳能板将更轻,也能更好地吸收能量,而且材料不必采用硅,大大地降低了成本。“第一太阳能”是如今最大的轻薄太阳能板制造商,该公司宣称到2012 年,他们能让一些阳光充足的国家完全依靠太阳能发电。还有不少公司正在寻求更有效的太阳能吸收方式,以求让太阳能直接发电。西班牙和德国的几家公司在北非、西非和西班牙建造了一些太阳能发电厂,在夏季阳光充足的午后,太阳能发电站制造电力的成本甚至不比火力发电厂高。如果能建造起一定规模的高压电线系统,撒哈拉沙漠中的太阳发电站甚至还能供给欧洲,非洲国家也能因此获得可观的经济效益。

风力发电在多数国家可行

  今年年初的一段时间内,西班牙国内40% 的电力都来自风力发电。德国北部的一些电力公司甚至通过风力发电得到了远远大于他们需求的电力。苏格兰北部的风力资源得天独厚,那里的风力发电站可满足整个英国10% 到15%的电力需要,成本绝不高于燃料发电。如今在很多国家,风力发电都是可行的,未来风力涡轮可以越造越大,风力发电成本也将越来越低。此外,涡轮制造业还将提供大量工作机会,据业内人士推测,到2020 年,这一行业将至少提供200 万个工作机会。

潮汐能源开发并非没有出路

  苏格兰东北部和奥克尼之间一条狭窄的海峡,是全世界潮汐能最丰沛的地带,水流速度达到峰值时几乎可以满足整个伦敦的用电。相似的,在西班牙和葡萄牙沿海的地区,潮汐能也能满足当地的一部分用电。过去数十年来,设计制造一些能够抵御严酷环境的潮汐能发电机一直是这个课题之下最大的挑战。今年,英国在北爱尔兰成功安装了第一台潮汐能发电涡轮并连接到英国电网上。葡萄牙也在离岸5 公里处安装了一组大型潮汐能发电机。不过,尽管英国拥有全世界最丰富的潮汐能,但是这个行业要想得到政府资助,难度相当大。毕竟,英国海洋能源工业每年给政府带来的税收还远远不如伦敦的歌剧院。

火力发电比核电站更省

  我们都知道,核电站会造成废物排放、辐射污染、助长核武器发展等问题,但是这些问题都不及核电站高昂造价的问题来得严重。芬兰西海岸的奥尔基洛托核电站就是最好的例子,这个耗资巨大的核电站原计划今年就该开始运行发电,但最近的消息是,2012 年之前这个核电站都不会投入使用,原因就是造价实在太高。当年核电站刚开始兴建时预计造价为30 亿欧元,但最后这个核电站的造价据说是这个数额的两倍还不止,这让整个兴建工程变成了一场噩梦。诺曼底一个新建的核电站也遭遇了类似的问题。在美国,电力公司一直对核电站敬而远之,原因就是担心不可控制的成本问题。 所以,除非人类能降低核电站的建造成本,否则,只要可以控制二氧化碳排放,火力发电都是更经济有效的选择。目前阶段,为现有的火力发电厂加装二氧化碳收集装置是最有效的解决办法。这一领域的领头羊——瑞典大瀑布电力公司正在利用一种先进的发电技术,即在纯氧中燃烧煤炭,以生成更容易被压缩成液体的高浓度二氧化碳。

电动跑车价格不再“豪华”

  由著名跑车生产商莲花制造的Tesla电力跑车就让不少爱车人士大感惊喜,提速之快绝不亚于使用汽油的高级跑车。不过,目前这部跑车超过10 万美元的售价仍让买家望而却步,尤其在全球不景气的大环境下,推出这么“豪华”的电力跑车似乎并不是好时机。电力车技术领域最大的难题在于蓄电池——最新研发的锂电池足以提供跑车加速所需的电能,也能足够耐用,可以经受长时间驾驶的考验。但是电池的造价还需要降下来,也要更便于更换。据英国最大的电动车生产商透露,这方面的技术正以前所未有的速度发展。这家公司所生产的小型货车最高时速为100 英里,每英里耗电还不到1 千瓦,换算下来驾驶成本只是使用汽油的汽车驾驶成本的1/20。丹麦和以色列都已经为电动车的普及提供了相应的基础设施,丹麦利用多余的风力发电为电动车充电,以色列则用沙漠中取之不尽的太阳能为电动车提供保障。

生物燃料还有戏

  将作物制成燃料这件事几乎是场灾难,这不但会使得饥饿人口数量上升,还会迫使农民扩大耕植土地,从而加快全球森林消失的速度。不过,尽管第一代生物燃料的研发失败了,但是人们不该永远对生物燃料关上大门。不出几年,人们就能通过植物纤维素断裂技术将农业废料转化成液态燃料。化学家一直在努力寻找成本较低的纤维素断裂方法,最近,不少美国的能源公司都在这方面加大研发投入,希望找到石油的代替品。这方面的领头羊是雷奇燃料公司,该公司已经开始建造首家纤维素断裂技术发电厂。当然,我们不能因此幻想这一技术可以解决第一代生物燃料所遭遇的问题。尽管植物中的纤维素含量很丰富,但是要满足人类的能源需要,全世界最少有一半土地要贡献出来用于种植森林或草地,用于生产农作物的土地必然要遭殃。如何在提高纤维素产量又不影响粮食产量,是我们需要面对的最大问题。


谨慎开发有机农业
  我们得面对这个残酷的现实:地球要养活60 亿人口已经很困难了。到2050 年,全球人口数更将超过90 亿。尽管粮食产量仍在逐年增长,但几年之后,这个增长的速度就将低于人口增长的速度。所以,在土地资源有限的前提下,提高农作物产量是重中之重。许多调查显示,有机耕种的农作物产出只比一般农作物产出的一半高一点。除非未来产量可以得到大幅度提升,否则方向已经很明确了:如果大量土地都被用作去种植有机农作物,那么我们地球就快养不起地球上的居民了。

  新造“零碳排放之家”不如翻新旧房全世界将近一半的温室气体产生自房屋,其中家用住宅是最主要的来源。近来,英国主张在2016 年前实现住宅“零碳排放”听起来是个不错的主意,但是也有两大问题:第一,大多数国家每年只有1% 的住宅是新建的,住宅碳排放指标的提升对那99% 的老房子来说一点作用也起不了;第二,真正能实现零碳排放的住宅造价也很惊人,几乎是普通住宅的两倍。要想迅速减排,仅仅在面向高端消费者的新建房屋上动脑筋是远远不够的。德国的经验为我们上了一课——政府设立了鼓励住房减排的补助金和低息贷款,这让许多老房子每年都能得到一定程度的翻新以求节能减排。这样一来,房主在节能减排方面所多付出的钱,跟未来能省下的水电煤相比只不过是个小数目,这让更多房主都对住房节能减排工程热衷起来。

发电厂并非越大越好

  现代化的大型火力发电厂可将燃料产生的能量中的60% 转化为电力,其余40% 则变成热能被浪费了。在传输过程中,又有5% 到10% 的电能损耗。尽管如此,设备先进的大型发电厂还是比在各地分别建造小型的发电厂来得经济。这个情况很快就将改变了,新型的小规模混合热能发电机可以将50% 的燃料能力转化为电能,而这种装置足够小,能在普通住家中安装,几乎没有传输损耗。此外,不能转化为电能的那部分热能还可以作居室供暖之用。在夏季,有些空调还能直接利用热能制冷。这样一来,燃料真正得到了充分的利用。过去,人们普遍认为,家用发电装置不是风力涡轮,就是在屋顶上安装太阳能收集板,但以上提及的这种混合热能发电机比以上两者好得多。不消几年,我们定能在新建住宅中看到这种发电机的出现。韩国在这方面领先一步,已经在一些办公楼和其他耗电量大的建筑中配备了这种发电机。

可以很便宜地解决气候问题

  随着经济的发展,人们越来越关注环保科技。大部分节能减排的高科技产品均造价昂贵,可能还会造成一些棘手的新问题,核能发电就是最好的例子。要减排,也许更好的办法是找些简单又便宜的解决方案。在全世界,到处都有人提出各种各样的低成本减排建议,对贫困的人群而言这些方法才最实用。其中最好的例子是一种名为“生物碳”的物质,它可以在吸附大气中的碳的同时提高农作物的产量。在真空中燃烧农业垃圾,可以得到一种纯碳,将这种物质碾碎混入土壤中,就能得到以上提及的效果。农业废料本身就能通过光合作用减少空气中的二氧化碳含量。而生物碳则是吸附空气中的碳最省钱也最有效的办法。此外,生物碳还能让大部分热带地区的土壤变得更肥沃,因为小块的生物碳上经常依附着一些对土壤有用的微生物。目前,在热带国家,已经有不少专业人士开始研发能制造生物碳的加热器。在这方面,只需投入数百万美元,就能让数以万计甚至数以百万计的农民受益,同时还能大大减少大气中的二氧化碳。
2008-12-11 外滩画报总第 314 期
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