第一步 利用風(fēng)能
地球上的化石能源(石油)終究有限,為了人類的持續(xù)發(fā)展,必須找到其他可替代能源,而風(fēng)能就是一個(gè)很好的選擇。 中學(xué)生科技網(wǎng) http://www.lgmparts.com
在美國(guó)科羅拉多州博爾德南部高地上的平原,矗立著4排實(shí)驗(yàn)性渦輪機(jī),它們?cè)诒└采w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(fēng)吹拂下緩慢旋轉(zhuǎn)著。這里能產(chǎn)生風(fēng)速為每小時(shí)100英里(1英里約合1.61公里)的風(fēng)能。
1991年,一份有關(guān)風(fēng)能的官方報(bào)告稱:堪薩斯、北達(dá)科他和得克薩斯3個(gè)州有豐富的風(fēng)能,足以滿足全美國(guó)的能源需求。今天看來(lái),這項(xiàng)報(bào)告不免有些估計(jì)過(guò)低。在過(guò)去的20年中,風(fēng)能的價(jià)格已下降了85%,這很大程度上歸功于不斷提升的渦輪機(jī)效率。政府還制定了很多條令,鼓勵(lì)民眾購(gòu)買(mǎi)利用風(fēng)力所產(chǎn)生的電能,可以想見(jiàn)在不久的未來(lái),使用風(fēng)力電能必成大勢(shì)所趨。
第二步 取消電網(wǎng)
現(xiàn)有的輸電系統(tǒng)是通過(guò)電線,從能源中心向用戶單向送電。這樣做的缺點(diǎn),就是輸電過(guò)程中會(huì)損失很多電能。一項(xiàng)很好的解決辦法是“分布式發(fā)電”,即在住處和工作地點(diǎn)附近利用風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電,做到自給自足。 中學(xué)生科技網(wǎng) http://www.lgmparts.com
例如,可利用地?zé)嵯到y(tǒng)為建筑物供暖和降溫;利用屋頂上的太陽(yáng)能電池提供電力;多余的電能還可輸入當(dāng)?shù)毓╇娤到y(tǒng),零售賣(mài)出還能獲取一部分收益。這些措施簡(jiǎn)便易行,遠(yuǎn)好于興建發(fā)電廠和從國(guó)外進(jìn)口能源。據(jù)估計(jì),一個(gè)這樣的小型發(fā)電廠所需太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備的造價(jià),可在4年內(nèi)回收。既然有這么多的優(yōu)點(diǎn),何樂(lè)而不為呢?
第三步 混合燃料汽車
美國(guó)陸軍宣布將開(kāi)發(fā)一種使用新型混合燃料的“悍馬”戰(zhàn)車,它預(yù)示著混合燃料汽車的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨?;旌先剂掀囃ㄟ^(guò)內(nèi)燃和電驅(qū)動(dòng),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。 中學(xué)生科技網(wǎng) http://www.lgmparts.com
一種“插入式混合型”電動(dòng)車夜間可在自家的車庫(kù)中被充電,由于美國(guó)夜間電費(fèi)低廉,這就節(jié)省了一項(xiàng)不小的開(kāi)支。加州大學(xué)伯克利分??稍偕茉磳?shí)驗(yàn)室主任丹尼爾·卡門(mén)說(shuō):“如果在一夜間,美國(guó)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(guó)進(jìn)口石油的時(shí)代將徹底結(jié)束。”
第四步 蟲(chóng)子體液驅(qū)動(dòng)汽車
今年,美國(guó)汽車制造商將生產(chǎn)100萬(wàn)輛“彈性燃料車”,既可添加普通汽油,也可使用乙醇?,F(xiàn)在美國(guó)所生產(chǎn)的絕大多數(shù)乙醇是由玉米粒發(fā)酵而來(lái),該過(guò)程要消耗相當(dāng)數(shù)量的化學(xué)燃料。丹尼爾·卡門(mén)認(rèn)為,這種基于玉米的乙醇是一種過(guò)渡燃料,“要想使用乙醇替代石油,防止全球進(jìn)一步變暖,我們需要進(jìn)行一次從玉米乙醇到纖維素乙醇的大規(guī)模革新運(yùn)動(dòng)?!?
纖維素乙醇的原料很豐富,木片、玉米芯和玉米稈這樣的農(nóng)業(yè)廢料,都可用來(lái)生產(chǎn)纖維素乙醇。現(xiàn)在用于制造乙醇的酶的造價(jià)很高,不過(guò)這個(gè)問(wèn)題并不難解決。白蟻后腸中的微生物,可將植物纖維素轉(zhuǎn)化成碳水化合物。美國(guó)能源部聯(lián)合基因組研究所主任艾迪·盧賓說(shuō):“我們正在測(cè)定那些微生物的DNA序列,將來(lái)可以通過(guò)生物工程制造出新的機(jī)體來(lái)分泌這些酶。”這樣我們就可利用蟲(chóng)子的體液來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn),擺脫了對(duì)化學(xué)能源的過(guò)度依賴。
第五步 凹鏡使陽(yáng)光變電能
明年初,在洛杉磯東北部的一個(gè)沙漠農(nóng)場(chǎng)中,將會(huì)出現(xiàn)數(shù)十個(gè)巨大的凹鏡。每個(gè)凹鏡的直徑為37英尺,它們通過(guò)電子控制可自動(dòng)跟蹤太陽(yáng),將陽(yáng)光反射到熱量收集器上,再利用濃縮陽(yáng)光將氫加熱至1300華氏度(約704攝氏度),然后通過(guò)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
每小時(shí)到達(dá)地球的陽(yáng)光所產(chǎn)生的能量,可滿足全世界一整年的電力需求。
斯特林太陽(yáng)能凹鏡可將30%的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,這是世界上將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能效率最高的一種技術(shù)??茖W(xué)家希望通過(guò)技術(shù)改進(jìn),可使轉(zhuǎn)化率提高至50%。
第六步 制造氫能源
氫能源潛力巨大,但將其他物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氫并不容易。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(huì)產(chǎn)生二氧化碳。氫燃料電池的效率,是內(nèi)燃機(jī)的兩倍多。在冰島,豐富的可再生能源使“氫經(jīng)濟(jì)”成為可能。
第七步 用海浪發(fā)電
海洋蘊(yùn)含著巨大能量,其中大約有1/8可以開(kāi)發(fā)利用,同時(shí)還不會(huì)污染環(huán)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(zhuǎn)化器。這種蛇狀的鋼管一半浸沒(méi)在水中,一半露出水面,并向遠(yuǎn)海方向延伸了3英里,到2008年,這種裝置可為大約1.5萬(wàn)個(gè)家庭供電。海浪能量的優(yōu)點(diǎn)是其能量密度是風(fēng)能的10~40倍。
第八步 向地下要能源
美國(guó)地?zé)崮茉磪f(xié)會(huì)執(zhí)行理事卡爾·格威爾說(shuō):“得州西部廢棄的油井里的熱水中,含有5000兆瓦的地?zé)崮堋,F(xiàn)在因?yàn)槲醇永?,它們正在被白白浪費(fèi)。”地?zé)崮芸杀挥脕?lái)發(fā)電,或給建筑物供熱。夏威夷、阿拉斯加以及西部各州都分布有豐富的地?zé)崮堋?
可利用溫度為160華氏度(約合71攝氏度)水溫的地?zé)崴畮?kù)發(fā)電。一些公司正在開(kāi)發(fā)溫泉,一旦成功,將可以使美國(guó)地?zé)岚l(fā)電能力在未來(lái)4~5年內(nèi)翻一番。
第九步 開(kāi)發(fā)垃圾燃?xì)?/STRONG>
自舊石器時(shí)代,我們就一直在燃燒生物質(zhì)(注:生物質(zhì),biomass,一切直接或間接利用綠色植物光合作用形成的有機(jī)物質(zhì),包括植物、動(dòng)物和微生物及其排泄與代謝物),當(dāng)時(shí)人們燒木頭來(lái)給山洞供暖和燒烤大型動(dòng)物的肉。 中學(xué)生科技網(wǎng) http://www.lgmparts.com
今天絕大多數(shù)的生物質(zhì)能仍來(lái)源于木材,但現(xiàn)在我們要做的,是怎樣利用這些農(nóng)業(yè)廢料和草本植物來(lái)發(fā)電。這些物質(zhì)與化石燃料一樣,燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。但生物質(zhì)燃燒時(shí)釋放的二氧化碳,可通過(guò)其生長(zhǎng)時(shí)吸收的二氧化碳獲得平衡。
在所有新技術(shù)中,氣化或許是最具潛力的一種。
第十步 節(jié)能從我做起
回想上世紀(jì)70年代,所謂的節(jié)能就是關(guān)燈?!都彝ツ茉达嬍场芬粫?shū)的作者保羅·舒基爾表示,今天,隨著科技的發(fā)展,我們節(jié)約能源可充分利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在,美國(guó)平均每1美元的產(chǎn)出所消耗的能源,比30年前節(jié)約了47%。 中學(xué)生科技網(wǎng) http://www.lgmparts.com
令人遺憾的是,由于輸送電力的效率有待提高,所以,大量能源在抵達(dá)每一個(gè)家庭和辦公室前就被浪費(fèi)了。對(duì)此,消費(fèi)者無(wú)能為力,但他們可以“從我做起”,在自己的家中或辦公室里有意識(shí)地節(jié)約能源。最清潔最廉價(jià)的能源就是不用能源。
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