潮汐,海浪以及洋流都是可能的低碳能源无限量 生产者.然而,恶劣的海洋环境给人们制造了太 多的难题.今年,英国已研发出一种发电浮标并 投入实验.该浮标被 置放于海面下50米深处,以 海浪为动力进行发电.同样是在今年,世界上第 一台商业应用的潮汐涡轮机开始投入运营,并接 入英国高压输电线网.此前在美国圣迭 戈举行的 海洋能源国际研讨会上,科学家们介绍说,海洋 能源存在的形式多种多样,包括海浪,潮汐,洋 流,海风,海水温度差和盐度差等,但到目前为 止人们还没 有充分认识到这些能源的价值.
由于气候变化问题显得越来越严重,我们 急需拿出一些经济,简单,快捷的方式, 来尽量缩减温室气体的排放量.一种设想 就是利用生物炭技术.生物炭是由农 业废料在缺氧的环境中燃烧所形成的一种 木炭.生物炭结构异常稳定,可以存储于 地下数百年时间而不变质,也不会将其碳 元素释放于空气之中.生物炭还可以作为 肥料改进土壤的结构.
由于可再生资源的增长已无法满足全球的能源需求,因此 寻找一种能够有效捕获和存储由发电厂所产生的二氧化碳 的方法已成为我们人类所要面对的最重要挑战之 一.当然, 现在对于这种碳捕获技术的研究投入还很少,研究进展也 相当缓慢.但是,各国政府已开始意识到这项研究的重要 性,而且一些更新的技术已经出现.预 计全世界发电厂煤 炭的使用量将增加,碳捕获和存储技术被看作是潜在的解 决方案.在其最好情形,该技术能够捕获发电厂90%的碳 排放.尽管捕获,运输和存储 过程的每一个环节都被验证 和使用,但迄今为止还没有试验过全循环的系统,即使是 小规模示范项目也没有试验过.
太阳能一般指太阳光的辐射能量.在太阳内部进行的由氢 聚变成氦的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,并不 断向宇宙空间辐射能量,这种能量就是太阳能.太 阳内部 的这种核聚变反应,可以维持几十亿至上百亿年的时间. 太阳为我们的地球提供了足够的能量,我们只需要拿出更 有效的方法捕获和存储这种能源.目前所使 用的太阳能电 池板相对来说效率很低.我们可以增加对太阳能电池的研 发投入,以一种更好,更有效的太阳能利用和存储模式, 降低利用成本.太阳能既是一次能 源,又是可再生能源. 它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何 污染.为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进 入一个节约能源减少污染的 时代.
利用农作物制造燃料的提法,现在几乎被普遍认为是一个 坏主意.这意味着鼓励对森林的大肆采伐,甚至可能会导 致粮食短缺危机.但是,利用农业废料生产下一代 生物燃 料已得得到了人们的认可.利用最新的纤维裂化技术,废 弃的木材可以被制成液体燃料.在不久的将来,利用农业 废料生产第二代生物燃料即将变为现实.通 用汽车公司宣 布,将加快基于非粮食原料的第二代纤维素乙醇燃料的研 发和商业化进程,并期望这个方案能够缓解对石油的依赖 以及减少温室气体排放.截至 2008年8月,全球有超过40 个纤维素乙醇示范项目.
当提到电动汽车的款式和速度时,人们总是嗤之以鼻.但 是,像泰斯拉跑车这样的电动汽车一样也可以与汽油 动力汽车在速度上一试高低.虽然这种电动汽车现 在并不 便宜,但随着将来电池技术的改进,其价格肯定会降下来. 此外,电动汽车的运行成本只有那些燃油车型的5%.近 期研究成果表明,电动汽车甚至还可以作 为国家电网的能 量存储器.但是,节能与新能源汽车研发投入大,生产成 本高,特别是在推广初期,没有形成规模化,批量化生产, 成本很高.据了解,中度混合动 力汽车的成本平均要比同 类型的传统汽车高30%至50%,纯电动汽车成本是传统 汽车的2倍,燃料汽车成本则是传统汽车的5倍.
其实,家庭想要高效节能并不一定非要建造所谓的零碳 房.一种更好,更经济的方式就是对现有住房进行经 济修缮,以减少温室气体排放量.德国人正在通 过零 能耗房屋运动,引领绿色建筑的潮流,旨在将温室气体 排放量缩减80%到90%.美国能源部目前也正在大力推广 零能耗房屋新技术.通过改进建筑 设计和材料,美国 房屋能耗已比 1980年减少了30%. 零能耗房屋有室内 温度变化小,不怕停电,节约能源和减少污染等优点.该 技术视房屋为一个诸多元件协作运转的整体,旨在通过最 佳整体设计,利用最先进的 建筑材料以及已上市的节能设 备,达到房屋所需能源或电力100%自产的目标.
发电过程中损耗的热能占发电厂所产生能量的40%左右. 避免这种巨大能量损失的一种有效方式就是将发电厂建于 家中,即每个家庭室内安装一台微型发电机.这 种微型发 电厂几乎可以与大型发电厂产生同样的效率,而它们所产 生的热量可以用于家庭取暖和烧热水.热电冷联产系统是 利用燃气内燃发电机组余热进行有效利用 的新节能方式. 在热电冷联产系统中,发电机组输出电能的同时,以机组 废气的热量为能源,烟气通过特制的热交换系统加热介质 水,使水温达到一定温度,通过溴 化锂冷水机组制冷或制 热,然后经过风机盘管空调器给房间制冷或供热.
森林采伐是一个复杂的问题,人类将会为大肆砍 伐而付出代价.因此,我们必须得重点关注那些 能够尽量减少森林采伐的技术.沼气池技术就是 其中之一.沼气池所使用的沼气是由有机废料深 沤而成.沼气的主要成分甲烷是一种理想的气体 燃料,它无色无味,与适量空气混合后即可以燃 烧.每立方米纯甲烷的发热最为34000 焦耳,完 全燃烧后产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量. 中国人目前在这一技术领域处于领先地位,他们 正在大力推广沼气利用技术.
尽管一惯被人们视为一种不可靠的资源,但风能仍将可能会为 人类提供30%的电力.当然,我们也需要正视它的不可靠性, 因为并不是每时每刻都会有风.因此, 我们需要想出更好的储 能方式,以便存储由风力所产生的电能.此外,风能将来并不 仅仅局限于当地利用,还可以分配和传送到其他州或国家.风 能密度是单位迎风 面积可获得的风的功率,与风速的三次方和 空气密度成正比关系.据估算,全世界的风能总量约 1300亿千 瓦,但这种资源受地形的影响较大,世界风能资源多集中在沿 海和开阔大陆的收缩地带,如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧 一些国家.各国都在加紧对 风力的开发和利用,尽量减少二氧 化碳等温室气体的排放,以保护人类赖以生存的地球.
