未来能源

未来能源

近年来，人们生产和消耗能源的方式并没有发生很大变化。当然，你可能会发现一种不太常见的气电混合动力车或者高科技风力发电机，但是这个领域的研究并没有活力。这并不奇怪：除了爆发石油危机的20世纪70年代，矿物燃料一直都既便宜又充足。但未来几十年的情况将会大不相同。由于受油价节节攀升、地缘政治不稳定、全球气候变暖以及环境污染等问题的困扰，世界各国政府和各大公司纷纷加紧寻找推动经济发展的新能源的行动。这是一个宏伟的目标：找到储量大、清洁、安全的能源并采用更为节约的能源利用方式。 这一行动涉及的范围很广，包括使用氢燃料的汽车，安全性更高的核反应堆，太阳能，高效率的照明设备以及海底的沼气等。当然其中的一些努力可能永远也不能成功。然而，现在取得突破的压力比任何时候都要大。斯坦福大学地球物理学教授阿莫斯·努尔认为：“世界原油产量已经接近峰值，我们必须找到替代能源。如果找不到很快就会陷入困境。” 下面介绍几种在未来几十年内可能起重要作用的技术。 一、回归氢燃料 在18世纪后期，欧洲城市的街道、公共建筑以及家庭照明燃料都是一种通过烘烧煤块得到的富含氢的气体。这种气体燃料通常被称作家用煤气，在20世纪初，天然气和电出现之前，世界上大部分地区仍在广泛使用这种煤气。现在许多工业化国家正试图重新使用氢燃料——这次是把它用作21世纪的汽车燃料。 使用氢燃料的举动已经开始——但进展缓慢。有些大的汽车制造商已开发出可以用这种比空气还轻的物质代替汽油作燃料的发动机。它们也能生产使氢和氧结合产生电力的燃料电池，这种电池比内燃机的能源使用效率要高一倍。冰岛拥有可分离出氢气的丰富的地热资源，他们早就有了使用氢燃料的公共汽车和可添加氢燃料的加油站。冰岛政府决心在50年内，把整个经济生活中所需的燃料全部换成氢燃料。然而，赞同使用氢燃料者承认，推广使用氢燃料的障碍巨大。现在还缺少一种分离纯正氢气的低成本、无污染的方法，而该方法又十分关键。氢气来自于水或碳氢燃料，如沼气。在功率相同的前提下，制造燃料电池的成本相当于内燃机的5倍。而且根据现在的样车，燃料箱占据了整个行李厢。 美国能源部准备在5年内支出17亿美元，逐步解决这些问题。自1990年以来，研究人员已经把燃料电池的制造成本降低了95％。如果能进一步削减成本，将会产生很大的效益。在美国，如果有1％的小汽车和轻型卡车使用氢燃料，每天就能节约400万加仑汽油。 二、和平利用核能 目前正在进行的一场新的核竞赛是和平的。预计在明年，中国和南非准备开始建造大规模的原子反应堆，这将与当前的设计大相径庭。美国一个类似的核电站可能紧随其后：该核电站将引进球床模块反应堆。 如今的核电站都是庞然大物，它们使用铀燃料棒，通过核裂变产生热蒸汽，推动涡轮发电。球床模块反应堆由较小的单位组成，其燃料是成千上万个表面镀瓷的铀球，每个单位的大小相当于一个台球，通过加热反应堆里的氦气推动发电机旋转。用氦气代替蒸汽，核电站的效率应该至少提高35％。试验项目表明，这种设计更为安全：瓷质外壳封闭了有放射性的附属产物，随着反应堆里的气体越来越热，核反应的速度也会逐渐放慢，这就可以防止瓷质外壳熔化。 球床模块反应堆也不是尽善尽美。它们仍然会产生有长期放射性危害的核废料。但当其他燃料失宠以后，企业和政府又重新考虑使用核能。如果不采用新技术，煤就会排放引起温室效应的气体，而燃烧时更清洁的天然气又很昂贵。铀的价格低廉而且对空气也没有污染 http://www.bjkp.gov.cn/gkjqy/nykx/ http://www.cas.ac.cn/html/Dir/2002/12/24/4543.htm