如果通過提高利用效率和技術進步也無法減緩全球變暖,人類能否利用新的革命性能源來拯救自己?《科學美國人》3日前推選了世界上8種革命性的未來新能源。
核聚變(現實指數:3)這幾乎是首選的終極能源。太陽發光和氫彈爆炸就是利用核聚變的原理,它的燃料是氫的同位素,在自然界的儲量遠比鈾等核裂變的燃料豐富。如果能對核聚變的過程有效控制,它可產生近乎無限的能量,一個核聚變電廠每天消耗幾千克燃料,卻能產生數量驚人的電能,此外它只產生無害氣體和少量低輻射廢棄物。科學家預計可控核聚變的大規模商業利用還需25年到30年。
高空風能(現實指數:4):據測算,進入地球大氣的太陽能有55%轉變為空氣的動能,遺憾的是最為強勁的風能存在于高空,據估計大約有2/3的風能存在于大氣上層,超出了普通風力發電廠的采集范圍。
“反物質反應堆”(現實指數:1)還有待于前沿物理學的突破。盡管反物質能產生巨大的能量,但以目前的技術要制造1千克反中子,那么日內瓦附近的離子加速器要連續運轉100萬億年。
空間太陽能(現實指數:3)把大型太陽能采集裝置送入軌道,就可以收集到大量太陽能且不受氣候影響。早在1968年就有人提出過這一想法,美國科學家也曾認真考慮過這一方案,但評估顯示花費與收效難成比例,該方案遂被放棄。目前該方案的問題依然在收集太空太陽能的效費比偏低,一平方公里的空間太陽能只能產生幾百瓦的能量,短期內難以成為實用的替代能源。
納米太陽能電池(現實指數:4)科學家希望開發出效率更高成本更低的納米太陽能電池,以取代原有的笨重的硅光電池。目前硅光電池的能量轉換率為22%,而美國研制的新型納米太陽能電池可達44%,如果這類光電池能夠普及,人類利用太陽能的成本和效率都將大大提高。
全球超級電網(現實指數:2)這實際上是基于超導技術的新型輸電系統。目前大量電力在輸送中白白損耗掉了,而遠程超導輸電線路能夠傳輸巨大的電流,卻幾乎沒有損耗。如果利用超導技術建設輸電網,將能利用澳大利亞的太陽能和西伯利亞的風能為美洲和歐洲供電,但以現有技術建設這樣的設施要花費數萬億美元和漫長的時間。
海浪和潮汐能(現實指數:5)科學家認為人類對海浪和潮汐能的利用落后風能20年。今年夏季世界上第一個商業海浪發電廠將并網發電。英國政府正在考慮投資250億美元建立一條16公里長的大壩,利用潮汐能產生不斷的電能。潮汐能最大的優點在于,它的產生和消失是完全可以預知的,但在全球范圍內,可供利用的潮汐能還較為有限。和潮汐能相比,海浪雖然多變但卻無處不在。如果美國沿海地區的海浪能中的10%能得到利用,這些能量將超過全美水力發電的總和。
人造微生物(現實指數:4)人類可以通過培養人造微生物“制造能量”。目前已經有科學家在進行嘗試,他們希望培養出能利用光合作用直接制造氫氣的生物,并認為新生的人造微生物能源可能會在10年內取代石化工業。但重組基因的工作相當艱難,而且從未有過先例。不過利用植物和藻類制造生化燃料,已取得了初步進展。英國科學家表示,在火力發電廠附近建造一個大型藻類養殖場,每年可以獲得5000萬加侖乙醇。▲(司 古)
環球時報2009-04-10