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能源“无油时代”还有多远?(组图)

来源:沈阳日报
2009年11月30日07:09
  核心提示:在我们生活的地球上,有很多人类无法控制的自然力量。飓风横扫新奥尔良,摧毁了人们的居住空间,不过与此同时,人们正在学会驾驭风的力量来发电。当海上的风暴颠覆了船只,我们知道了海浪蕴藏着巨大的能量,而壮观炫目的火山爆发,展现了地球内部的熔岩是何等炽热有力。在化石燃料造成地球生态环境恶化的今天,我们能不能把这些令人恐惧、又难以把握的自然力量,转化为清洁的能源呢?

  水,可以有非常安静、非常平稳的特性。但是,当瑞典帆船哥德堡号穿越咆哮的印度洋西风带,所有的船员都体验到巨浪滔天之下,人是何等渺小。

  其实,人类想要利用海水中的能量已经想了200年。根据1981年联合国教科文组织出版的数据统计,蕴藏在全球海岸线附近、技术上允许利用的海洋能量,是当时世界电站总装机容量的两倍。可是,看得到的能源,不等于能够获取。

  在海洋能源中,只有潮汐可以预测。潮汐在地球与月球的双重引力作用下,每天带来两次有规律的海水涨落运动。1795年建的潮汐磨坊,利用蓄水池来储存涨潮时的高位水能。1966年在法国建立的朗斯电站,至今仍是世界最大的潮汐发电站。

  奥尔堡大学海洋工程系主任皮特·费加德介绍:海洋能源这一部分产生的电力,应该能供应欧盟50%的电力需求。它当然比烧煤要贵,或许也要比风力发电贵,但在成本上,比太阳能发电要便宜得多。目前海浪单位发电的成本相对而言还是偏高,但风力发电在30年前不也是成本很高吗?

  奥尔堡大学实验室能提供各种模拟的海洋环境,每年有很多充满激情的发明人,在这里寻求专业技术帮助,进行可行性的研究实验。

  2006年4月,一个1∶10比例的“海浪之星”发电装置,在丹麦西海岸的尼赛姆布兰宁,站立在海浪之上了。它有40个半球形的浮足,每个直径1米,在海浪的起伏推动下,以连杆带动汽缸的往复运动以产生电能,并输入电网。它有什么特殊的本领能抵御风暴呢?

  原来,当浪太大的时候,控制系统就会自动决定:现在进入风暴防御状态。系统自动将40个浮足全部提起,这一状态,完全是由电脑自动启动的。

  不过,与海洋能源相比,更让人类恐惧的一种自然力量来自于地球的内部,由地下熔岩运动所造成的地震和火山爆发造成了无数灾难,但是,这种难以控制的力量怎样才能为人类所利用呢?

  冰岛,这个靠近北极圈的寒冷岛国,70%以上的绿色能源利用率,是“世界上最干净的国家”。在首都雷克雅未克,11万居民的供暖和热水,全都来自地热能源。

  我们知道,地球由地壳、地墁、地核三个层次构成,虽然地球内部的温度高达7000℃,但是80至100公里的深处,温度已经下降到650℃至1200℃。只有当运动的熔岩涌到离地面1000米到5000米的地壳部位,或地下水通过断裂带的深循环,热力才能够被输送到较接近地面的地方,形成温泉。而含矽矿物质产生的氧化反应,造成了温泉湖“蓝湖”的独特色彩。

  从一张1800万年来的地壳活动图上可以看到,冰岛处在活跃的大西洋中脊带北端,地层的纵向断裂带贯穿全岛,地下熔岩往往沿着这一断裂带冲出地表,造成火山爆发。

  因此,在冰岛发掘地热资源,相当于在“地狱之门”建造天堂,开发利用地下的热能并不容易。直到二次大战之前,冰岛还完全依靠海运进口的煤炭提供能源,昂贵而且污染严重。直到1945年,第一个地热供暖系统才在首都建成。而今天,冰岛已经建成800多个地热井,拥有世界最大的地热发电厂。地热电力以非常低廉的价格,与水力发电一起,使冰岛的可再生能源成为世界最便宜的电力来源。

  令人欣慰的是,世界的地热开发正在形成热潮,2005年全球地热发电已经相当于9座核电站的容量,而中国的地热开发总量也成为世界第一。北京奥运场馆就采用了这种地热技术节省能源。

  纵观全球,各种可再生能源的开发已经上升为各国的国家战略,国际社会形成了可持续发展的重要共识。风能,已经为丹麦提供了20%电力;太阳能,它的全球发电规模在2008年达到了3000兆瓦,预计到2012年将增长5倍。

  但是,所有的努力都不能改变一个严酷的事实,那就是:抗拒绿色能源的最后一个堡垒,是交通运输行业。从飞机、轮船到成千上万的汽车,都无法停止“喝油”,而且耗油量只增不减。这会将世界引向何处呢?

  如果你没听说过“喝猪油”的汽车,那么有辆车就很值得一看了。它使用的是普通引擎,但燃料中掺了“脂肪柴油”。使用的原料,正是丹麦和瑞典屠宰厂猪、牛的油脂下水。它们经过复杂的化学处理,就获得了最终产品——优质的生物柴油。每年由这里生产的生物燃料有5500万升,相当于丹麦柴油消耗量的2-3%。

  2008年,瑞典销售的生物柴油汽车超过了10万辆。但是,生物燃料主要由植物油生产。据联合国粮农组织公布的一份报告,2007年至2008年度,美国共用8500万吨玉米生产了4000万吨燃料乙醇,用植物油料生产了800万吨生物柴油,就消耗了1亿吨粮食。生物燃料的生产,消耗了欧盟65%的油菜籽、东盟35%的棕榈油。一辆北美普通的家用吉普加满一箱油只能开几天,却需耗用200公斤玉米,相当于非洲穷国一个成年男子全年的口粮。所以,生物燃料加剧了世界粮食危机和饥饿人口的增加,是一个不争的事实。那么,可再生能源替代汽油之路走到这一步,是否已经走进了死胡同?

  腓特烈港,丹麦最北端的一个海滨小城,曾在一年内突然遭遇了7000人失业、造船厂全部倒闭的惨痛境况。造船订单纷纷转向了韩国和中国。

  这个城市经过沉重的反思和争论,确定将环保和新能源产业,列为未来发展方向,而那些从造船厂失业的大量工程技术人员,成为发展新能源产业的宝贵人才。市政府还制定了雄心勃勃的目标,要在2015年,使这个城市变成世界上第一座“无油之城”,100%使用绿色能源。

  腓特烈港做出非常之举,在海上建设6座超大功率的风力发电机,每个达到20兆瓦。这些风机将在世界上首次使用一种“空心基座”技术,节省数千万克朗的成本。其中究竟有何玄机?

  工程教授们在基座底部加装了多个液压管,一边抽气一边注水,在水压与空气负压共同作用下,基座就能够在平衡状态下插入海底了。而且30年寿命期之后,只要再次向基座中注入空气,整个基座就可以轻松“拔”出海底,不在大海中留下任何痕迹。

  要实现理想,还有很长的路要走,但是局势已容不得我们继续犹疑和等待,因为地球上的化石燃料资源正在走向枯竭。最近中科院院士师昌绪做出的估计是:世界上的石油将在40年后消耗殆尽,天然气还可以用65年,煤炭则在162年之后全部耗尽。

  我们走向“无油时代”的路程是如此遥远,而大风、海洋和地热资源无穷无尽,新的可再生能源潜力无限,需要我们所付出的,只是决心和行动。

  本版文字图片由

  中央电视台10套《探索·发现》栏目提供

  探索·发现

  12月5日21:25播出
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