华体会备用网在线讯: 美国《大众科学》月刊撰文指出,全世界每天消耗8400万桶石油,美国占了1/4,而且其中1/3来自于国家政局动荡的地方。同时,二氧化碳排放导致冻土融化,如果保持目前排放水平,下一代人将面临史无前例的环境灾难。
美国在几十位科学家和能源专家的帮助下,收集整理了一套能源新技术,应用这些技术,将使能源利用进入新时代。预计到2025年,可以使石油消耗减少一半,同时大大降低对煤炭和石油气等矿物燃料的依赖。
进入能源新时代的主要障碍不再是技术,而是政治和行政障碍。如果能够克服这些障碍,将降低贸易赤字,加强国家安全,创造数百万就业机会;还可以缓和难以解决的环境问题,大大提高美国的竞争力和能源自给能力。为此,科学家和能源专家提出了应对能源危机的十大方案。
一、分布式发电
现有的电网是从发电中心向所有用户单向输电。“分布式发电”则更为有效和可靠。按照这种办法,风能和太阳能一类的发电装置设在家庭或工作场所内部或附近,与复杂的数字分配系统和控制系统连通,按照高峰和非高峰期的需求输电,以实现最大能效。
二、风能发电
几十年来,技术使涡轮机桨叶越来越轻,风电装置越来越大,效率越来越高。风机的设计可以满足陆地平原、沿海地区及海上等特定的风力条件,而且规模向更大型化发展。
风能技术开发开始瞄向天空。天空风能公司在研制飞行发电机,能够在4600米的空中利用风能转动,通过电缆与地面连接输送电力。当然这种设计必须克服固定和维护的难题。但是没有人怀疑,高空中的风最强、最稳定也最富含能量。
三、混合动力车
一种新型混合动力悍马车可以节省燃料,可以肯定混合动力技术的时代将要到来了。
混合动力车集成内燃机和电动机,可以捕获刹车时的能量,并把闲置能量储存起来,同时减少发动机自重以提高效率。而新一代并联式混合动力车,晚上可在车库充电,大大减少了燃料使用量。能源专家预计,如果目前美国车辆都由并联式混合动力车代替,石油消耗量将减少70-90%,这将使美国未来能够自给自足,无需进口石油。而且即使这些车辆的电能来自燃煤火力发电站,二氧化碳排放量也可降低一半以上。如果这些能量来自于可再生能源,燃料又是生物柴油或乙醇,其效果还会大大提高。
能源专家指出,无论用传统发动机还是混合发动机,减轻车辆自重在节省燃料方面的潜力经常遭到忽视。用高强度的轻型复合材料代替钢材,可以把混合动力车的燃效提高一倍左右。这大概是最有效、最可行的办法。
四、纤维素乙醇
2006年,美国将向市场投放100万辆可变燃料车,乙醇加油站也将增加33%,达到1000个左右。
目前美国生产的乙醇多数来自玉米,其生产过程需要消耗大量矿物燃料。能源专家认为,以玉米为原料的乙醇是一种过渡性燃料,想让乙醇对减少汽油消耗和缓解全球变暖等问题发挥作用,需要在大范围内从玉米乙醇转向纤维素乙醇。纤维素乙醇可由柳枝稷、木屑和玉米穗轴一类的农业废料制成,但需采用生物制酶技术,通过微生物能把植物纤维素转化为碳水化合物。有朝一日,汽车将由生物液体燃料提供动能。
五、打开太阳灯
2007年初,洛杉矶东北部的沙漠将竖起几十架巨大的斯特林凹面镜,直径约11米的镜面将把阳光反射到一个热量收集装置,阳光再把氢加热到约700摄氏度推动发电机。全世界最大的太阳能发电厂建成以后,莫啥韦沙漠将出现大约两万架太阳能集热器,为27.8万户居民供电。
斯特林太阳能集热器可以把30%的太阳能转化为电,是今天效率最高的太阳能发电技术。太阳能不等同于光伏电池,光伏电池只能转化15%左右的太阳能,但可以在用电的同时发电,减轻输电网络的压力,并可以把任何一个晒到阳光的表面变成能源收集装置。在不太遥远的未来,不仅衬衫或外套可以给手机等装置充电;最终混合动力车或许可以利用外表面收集太阳能,以提供动力。这一切将主要通过提高单位面积捕捉的太阳能以及降低关键材料的成本来实现。