有沒有氫氧內(nèi)燃機(jī)？

【專家解說】：　　高油價(jià)下替代能源開發(fā)提速
　　王云
　　目標(biāo)是供應(yīng)充足、價(jià)格低廉、使用安全

　　國(guó)際原油價(jià)格似“脫韁野馬”連連攀升，能源供應(yīng)成為近期全球關(guān)注的焦點(diǎn)，盡快在新能源研究開發(fā)上獲得突破的壓力比以往更大。美國(guó)斯坦福大學(xué)地球物理學(xué)教授阿莫斯·努爾稱：“世界石油產(chǎn)量幾乎接近極限，我們必須找到替代能源，否則將很快陷入困境?！?br>
　　在油價(jià)飛漲、地緣政治不穩(wěn)定、全球變暖、環(huán)境污染等背景下，全球范圍內(nèi)的政府及公司正在尋求新的方法以支持經(jīng)濟(jì)發(fā)展，目標(biāo)就是：充足、價(jià)廉、安全的能源以及更加有效的使用方式。

　　美國(guó)《商業(yè)周刊》日前發(fā)表文章稱，數(shù)十年來，人類生產(chǎn)和消費(fèi)能源的方式?jīng)]有發(fā)生太大的改變，盡管偶爾也能見到混合動(dòng)力汽車或者高科技風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，但對(duì)新能源的研究并不令人十分滿意。這一點(diǎn)也不奇怪，因?yàn)榇饲俺?0世紀(jì)70年代爆發(fā)了短期能源危機(jī)之外，礦物燃料通常供應(yīng)充足且價(jià)格相對(duì)低廉。

　　現(xiàn)在，全球新能源開發(fā)范圍甚廣：氫能源、新原子核反應(yīng)堆、太陽(yáng)能、海底甲烷等等。當(dāng)然，有些努力也許得不償失，如美國(guó)能源部投入了近100億美元進(jìn)行核子融合研究，結(jié)果卻勞而無功。

　　《商業(yè)周刊》的文章分析了一些能夠在未來20多年里創(chuàng)造奇跡的技術(shù)。

　　——?dú)洹，F(xiàn)在，許多工業(yè)化國(guó)家正試圖將氫作為21世紀(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，主要汽車制造商已經(jīng)開發(fā)出氫動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，而研制出的氫氧結(jié)合燃料電池的能源效率是內(nèi)燃機(jī)的兩倍。據(jù)悉，冰島已經(jīng)將氫能用于公共汽車，并計(jì)劃在未來50年內(nèi)實(shí)現(xiàn)全部機(jī)動(dòng)車輛使用氫能。

　　然而，即使是氫動(dòng)力的支持者也意識(shí)到所面臨困難的嚴(yán)峻性。獲取純凈氫的原料或者是水，或者是像甲烷那樣的碳?xì)浠衔?。而現(xiàn)在缺少的而且也是必需的，就是一種生產(chǎn)氫的低成本、無污染的方法。目前，燃料電池的成本是內(nèi)燃機(jī)的5倍。

　　美國(guó)能源部試圖在5年內(nèi)花費(fèi)17億美元解決氫能源成本問題。自1990年以來，研究人員已經(jīng)將燃料電池的生產(chǎn)成本削減了95%，如果能夠進(jìn)一步獲得重大突破，那么回報(bào)將十分豐厚。據(jù)專家估算，如果美國(guó)1%的汽車和輕型卡車以氫作為燃料，那么每天將會(huì)節(jié)省400萬加侖汽油。

　　——新原子反應(yīng)堆。一輪新的和平利用核能的競(jìng)賽正在展開。中國(guó)和南非打算從明年開始，建造不同于目前設(shè)計(jì)的具有工業(yè)規(guī)模的原子反應(yīng)爐，美國(guó)也將部署類似計(jì)劃，引進(jìn)模塊式球床高溫氣冷堆。

　　現(xiàn)在的核能發(fā)電廠是一座龐然大物，它運(yùn)用裂變的鈾棒產(chǎn)生過熱蒸汽，以而驅(qū)動(dòng)渦輪產(chǎn)生電流。而模塊式球床高溫氣冷堆是小型裝置，每個(gè)都大約是臺(tái)球般大小，它通過加熱氦氣帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。試驗(yàn)表明，這種設(shè)計(jì)非常安全，陶瓷外殼能夠阻止放射性的伴生物泄漏出去，并且當(dāng)鉛室氣變得越來越熱時(shí)核反應(yīng)會(huì)慢下來，從而起到防止設(shè)備熔毀的作用。最具吸引力的是，運(yùn)用氦氣而非蒸汽可以使產(chǎn)能效率至少提高35%。

　　但模塊式球床高溫氣冷堆并不完美，仍然會(huì)產(chǎn)生具有放射性的工業(yè)廢料，并且會(huì)危害很多年。但在傳統(tǒng)能源價(jià)格飛漲之時(shí)，企業(yè)與政府只能重新考慮核能。在現(xiàn)有技術(shù)下，用煤作燃料既污染環(huán)境又會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)；燃燒比較干凈的石油和天然氣也變得越來越昂貴；而核燃料鈾既便宜又不會(huì)污染空氣。

　　中國(guó)和南非期望在2011年左右建成模塊式球床高溫氣冷堆示范裝置，而中國(guó)打算在未來20年里建造30個(gè)這樣的反應(yīng)堆以滿足對(duì)電力的強(qiáng)勁需求。美國(guó)能源部也計(jì)劃在愛達(dá)荷州贊助一個(gè)模塊式球床高溫氣冷堆項(xiàng)目，目標(biāo)是在2012年啟動(dòng)。

　　——甲烷水合物，也稱“可燃冰”。甲烷水合物深埋在大洋洋底以及懸浮在北極永久凍結(jié)帶中。美國(guó)地質(zhì)勘測(cè)局估計(jì)，甲烷水合物的全球資源能量相當(dāng)于已探明石油、天然氣及煤炭等能源總儲(chǔ)量所產(chǎn)生能量的兩倍。

　　但是沒有人知道如何開采這些能源比較經(jīng)濟(jì)。甲烷水合物散布于沉淀物中，難以像石油或天然氣那樣用泵抽吸出水面。挖泥也不奏效，因?yàn)槟且馕吨P起幾噸的泥土，然后提升到洋面進(jìn)行分離。

　　與美國(guó)能源部一起合作的雪佛龍德士古公司控制的國(guó)際財(cái)團(tuán)發(fā)現(xiàn)，在墨西哥灣的一些地方含有大量甲烷水合物。這個(gè)石油巨頭計(jì)劃明年春天提取一些礦樣，并且從中發(fā)現(xiàn)如何將其恢復(fù)成氣體。能源短缺的日本和印度也正在挖掘甲烷水合物，研究人員希望到2025年之前能找到富礦。

　　——太陽(yáng)能。太陽(yáng)能利用技術(shù)也在不斷有所進(jìn)展。太陽(yáng)板用硅的主要生產(chǎn)商道康寧公司總裁伯恩斯說，隨著成本的下降以及效率的提高，太陽(yáng)能將會(huì)成為“一種巨大的機(jī)遇”。