未來能源

【專家解說】：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。當(dāng)然，你可能會發(fā)現(xiàn)一種不太常見的氣電混合動力車或者高科技風(fēng)力發(fā)電機，但是這個領(lǐng)域的研究并沒有活力。這并不奇怪：除了爆發(fā)石油危機的20世紀70年代，礦物燃料一直都既便宜又充足。但未來幾十年的情況將會大不相同。由于受油價節(jié)節(jié)攀升、地緣政治不穩(wěn)定、全球氣候變暖以及環(huán)境污染等問題的困擾，世界各國政府和各大公司紛紛加緊尋找推動經(jīng)濟發(fā)展的新能源的行動。這是一個宏偉的目標：找到儲量大、清潔、安全的能源并采用更為節(jié)約的能源利用方式。 這一行動涉及的范圍很廣，包括使用氫燃料的汽車，安全性更高的核反應(yīng)堆，太陽能，高效率的照明設(shè)備以及海底的沼氣等。當(dāng)然其中的一些努力可能永遠也不能成功。然而，現(xiàn)在取得突破的壓力比任何時候都要大。斯坦福大學(xué)地球物理學(xué)教授阿莫斯·努爾認為：“世界原油產(chǎn)量已經(jīng)接近峰值，我們必須找到替代能源。如果找不到很快就會陷入困境?！? 下面介紹幾種在未來幾十年內(nèi)可能起重要作用的技術(shù)。 一、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是一種通過烘燒煤塊得到的富含氫的氣體。這種氣體燃料通常被稱作家用煤氣，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?，F(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。 使用氫燃料的舉動已經(jīng)開始——但進展緩慢。有些大的汽車制造商已開發(fā)出可以用這種比空氣還輕的物質(zhì)代替汽油作燃料的發(fā)動機。它們也能生產(chǎn)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。冰島擁有可分離出氫氣的豐富的地?zé)豳Y源，他們早就有了使用氫燃料的公共汽車和可添加氫燃料的加油站。冰島政府決心在50年內(nèi)，把整個經(jīng)濟生活中所需的燃料全部換成氫燃料。然而，贊同使用氫燃料者承認，推廣使用氫燃料的障礙巨大?，F(xiàn)在還缺少一種分離純正氫氣的低成本、無污染的方法，而該方法又十分關(guān)鍵。氫氣來自于水或碳氫燃料，如沼氣。在功率相同的前提下，制造燃料電池的成本相當(dāng)于內(nèi)燃機的5倍。而且根據(jù)現(xiàn)在的樣車，燃料箱占據(jù)了整個行李廂。 美國能源部準備在5年內(nèi)支出17億美元，逐步解決這些問題。自1990年以來，研究人員已經(jīng)把燃料電池的制造成本降低了95％。如果能進一步削減成本，將會產(chǎn)生很大的效益。在美國，如果有1％的小汽車和輕型卡車使用氫燃料，每天就能節(jié)約400萬加侖汽油。 二、和平利用核能 目前正在進行的一場新的核競賽是和平的。預(yù)計在明年，中國和南非準備開始建造大規(guī)模的原子反應(yīng)堆，這將與當(dāng)前的設(shè)計大相徑庭。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(yīng)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)生熱蒸汽，推動渦輪發(fā)電。球床模塊反應(yīng)堆由較小的單位組成，其燃料是成千上萬個表面鍍瓷的鈾球，每個單位的大小相當(dāng)于一個臺球，通過加熱反應(yīng)堆里的氦氣推動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)。用氦氣代替蒸汽，核電站的效率應(yīng)該至少提高35％。試驗項目表明，這種設(shè)計更為安全：瓷質(zhì)外殼封閉了有放射性的附屬產(chǎn)物，隨著反應(yīng)堆里的氣體越來越熱，核反應(yīng)的速度也會逐漸放慢，這就可以防止瓷質(zhì)外殼熔化。 球床模塊反應(yīng)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(dāng)其他燃料失寵以后，企業(yè)和政府又重新考慮使用核能。如果不采用新技術(shù)，煤就會排放引起溫室效應(yīng)的氣體，而燃燒時更清潔的天然氣又很昂貴。鈾的價格低廉而且對空氣也沒有污染 http://www.bjkp.gov.cn/gkjqy/nykx/ http://www.cas.ac.cn/html/Dir/2002/12/24/4543.htm