有什么未來的能源？

【專家解說】：　　找到未來的能源 　　作者：關麗萍譯更新日期：2006-1-18閱讀次數(shù)：643 　　近年來，人們生產(chǎn)和消耗能源的方式并沒有發(fā)生很大變化，或許在不久的將來，你可能會發(fā)現(xiàn)很多新型的能源或者高科技風力發(fā)電機。這是這個時代的一個宏偉目標——找到儲量大、清潔、安全的能源。 　　回歸氫燃料 　　在18世紀后期，歐洲城市的街道、公共建筑以及家庭照明燃料都使用這種回歸氫燃料。它是通過烘燒煤塊得到的富含氫的氣體，比空氣還輕，通常被稱為家用煤氣。在20世紀初，天然氣和電出現(xiàn)之前，世界上大部分地區(qū)仍在廣泛使用這種煤氣。 　　現(xiàn)在許多工業(yè)化國家正試圖重新使用氫燃料——這次是把它用作21世紀的汽車燃料。 　　有些大的汽車制造商已開發(fā)出可以用回歸氫燃料代替汽油作燃料的發(fā)動機；也開發(fā)出使氫和氧結(jié)合產(chǎn)生電力的燃料電池，這種電池比內(nèi)燃機的能源使用效率要高一倍。贊同使用氫燃料者承認，推廣使用氫燃料的障礙巨大，因為現(xiàn)在還缺少一種分離純正氫氣的低成本、無污染的方法。如果能夠突破這個關鍵的障礙，回歸氫燃料將能“大展手腳”。 　　球床模塊核反應堆 　　今年，南非準備開始建造大規(guī)模的原子反應堆，美國一個類似的核電站可能緊隨其后：該核電站將引進球床模塊反應堆。 　　如今的核電站都是龐然大物，它們使用鈾燃料棒，通過核裂變產(chǎn)生熱蒸氣，推動渦輪機發(fā)電。而新研發(fā)的球床模塊反應堆則由較小的單位組成，每個單位的大小只相當于一個臺球，另外它用氦氣代替蒸氣推動發(fā)電機。這樣核電站的效率應該至少提高35％，而且試驗項目表明，這種設計更為安全。 　　但是球床模塊反應堆也不是盡善盡美，它們?nèi)匀粫a(chǎn)生有長期放射性危害的核廢料。但當其他燃料失寵以后，安全、和平地使用這種能量巨大的能源或許不失為人們最好的選擇之一。 　　甲烷水合物 　　盡管對天然氣的需求激增，美國現(xiàn)在的天然氣產(chǎn)量仍與30年前一樣。因此自1999年以來，美國的天然氣價格上漲了一倍多。 　　令人吃驚的是，解決天然氣能源枯竭問題的方法可能在海底。在沿大陸斜坡的海底下，以及在北極的永久凍結(jié)帶下，蘊藏著大量晶狀天然氣，被稱為甲烷水合物。美國地質(zhì)勘探局推測，全球范圍內(nèi)蘊藏的甲烷水合物具備的能量相當于世界上已探明的石油、天然氣以及煤的總和。有些糟糕的是，現(xiàn)在還沒有找到開采這種能源的方法。甲烷水合物在沉積巖里的分布很分散，不像天然氣和石油那樣可以用油泵抽到地表。用挖掘的辦法也不會奏效，因為這種方法要挖出大量淤泥，然后把它們弄出海面才能分離出甲烷水合物。 　　有人已經(jīng)在嘗試找到這種新能源了，美國雪佛龍一德士古石油公司與美國能源部合作，計劃今年春天在墨西哥灣蘊藏著大量甲烷水合物的海域里鉆取關鍵的樣本，以便更清楚地了解如何分離出甲烷；能源短缺的日本和印度也在研究使用甲烷水合物，研究人員都希望在2025年能有所收獲。 　　光電板 　　在日本、德國、印度和尼日利亞農(nóng)村等一些沒有電網(wǎng)覆蓋地區(qū)，光電板（一種可以把太陽光子轉(zhuǎn)化成電的半導體薄片）的應用越來越平常。但運用現(xiàn)有的太陽能電池技術，只能將15％太陽能轉(zhuǎn)化為電能，這是因為照射在太陽能電池上的太陽光線有不同的波長，只有那些適合光電板吸收的光線才能被轉(zhuǎn)化成電能。 　　如果能在光電板里混合進3種不同的材料，則就有可能將30％的太陽能轉(zhuǎn)化成電能。但在目前的技術條件下，制作這樣的光電板成本非常昂貴，操作起來也有很大的困難，因此這種混合性的半導體材料目前只用于人造衛(wèi)星等設備上。別沮喪，不久前美國勞倫斯一伯克利國家實驗室在單一性半導體材料吸收更多光能的問題上取得了突破，他們制造出了由鋅、錳及碲組成的合金，這種材料能夠同時吸收3種不同波長的太陽光線。利用他們發(fā)明的新型半導體材料制成的光電板，有可能將太陽能的利用率提高到45％-50％的水平。