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新能源與普通人的生活狀態(tài)看似相距很遠(yuǎn)，仿佛關(guān)于新能源都是企業(yè)、政府和研發(fā)人員的事，但仿佛我們對新能源又十分關(guān)心，在愈演愈烈的全球災(zāi)難面前，我們每個人都開始關(guān)注全球環(huán)境，關(guān)注我們的地球了。本篇文章讓我們每個人都能對未來全球的替代能源前景有個認(rèn)識，不容置疑的是，新技術(shù)確實在改變著我們的生存狀態(tài)。

海藻燃料：尚需時日成好夢

在清潔能源的教科書里，藻類被描述成生長環(huán)境要求簡單，只要有海水輔以陽光就能生長，甚至可存活于廢水和污水中，不與人爭糧，不與糧爭地。從效率來看，它長勢飛速，從生長到產(chǎn)油只需要兩周左右時間，相比第一代生物燃料作物所需的幾個月，十分劃算;其產(chǎn)油量也算可觀，理論上說，如種植2000萬至4000萬英畝的藻類，它們產(chǎn)生的生物原油總量可以達(dá)到目前美國原油進(jìn)口數(shù)量;另據(jù)美國從1976年起啟動的微藻能源研究項目數(shù)據(jù)，海洋微藻等藻類能大量吸收碳，養(yǎng)殖過程中減排產(chǎn)油一舉兩得。

然而海藻燃料真的像看上去那么“美”嗎?

深入實驗顯示了一些會“潑人冷水”的資料。首先，那種最適于做生物燃料的海藻，乃特殊族群，并不是隨處皆可茁壯成長。藻類燃料的研究人員已經(jīng)耗費(fèi)了數(shù)十年時間嘗試在露天池塘養(yǎng)殖這種生物體，但很快水質(zhì)就被其他當(dāng)?shù)卦孱愇廴荆厥馀囵B(yǎng)的藻類很快被滅絕。

另外，封閉生物反應(yīng)器也使海藻燃料面臨重重困難。美國國家可再生能源實驗室的生化工程師約翰·西恩，曾為一個現(xiàn)已停止的海藻燃料項目工作過，他表示，封閉生物反應(yīng)器使資金成本大幅增加，且這類反應(yīng)器需按比擴(kuò)大，否則無法滿足所有藻類所需的太陽能量，會出現(xiàn)低于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的燃料。他認(rèn)為海藻燃料的成熟，還需要很多項測試、技術(shù)調(diào)整以及將昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施到位。

而據(jù)美國《紐約時報》報道，美科技公司爭相研發(fā)轉(zhuǎn)基因超級藻獲取新燃料，引起了部分科學(xué)家的擔(dān)憂，因為轉(zhuǎn)基因藻通常要把其他生物的基因復(fù)制粘貼到藻類的基因內(nèi)，恐對環(huán)境造成不好的影響。美國能源部可再生能源事務(wù)負(fù)責(zé)人亦表示，海藻煉油項目，都必須接受環(huán)境評估。

海藻燃料不會被輕易放棄，國際航空運(yùn)輸協(xié)會在經(jīng)過了多年的研究評估，才確定了可用于航空運(yùn)輸業(yè)的生物燃料中包括藻類。6月8日，“新一代鉆石DA42”飛機(jī)也在柏林首航成功，這次飛行中燒的不是航空煤油，而正是由海藻制成的生物燃料。只不過，盡管目前從生產(chǎn)技術(shù)來看是完全可以實現(xiàn)的，但由于成本制約，商業(yè)化生產(chǎn)還不可行，藻類們多長時間能邁過實驗規(guī)模，走上大規(guī)模商業(yè)化，很難回答。看來，海藻燃料想迎來它的霸主時代，恐怕還得費(fèi)一番氣力。[NextPage]

潮汐發(fā)電：潮起汐落看不盡

海水江水每天兩次的漲落，早為潮，晚為汐。好多人認(rèn)為，潮汐能比風(fēng)能更不靠譜，其不可預(yù)測性與開發(fā)成本的落差，將導(dǎo)致其成為失敗的產(chǎn)物，這種看法未免太過消極。

利用潮汐能發(fā)電與普通水利發(fā)電原理類似。通過出水庫，在漲潮時將海水儲存在水庫內(nèi)，以勢能的形式保存，然后在落潮時放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。某種角度來看，潮差會在一日內(nèi)經(jīng)常變化，月循環(huán)的半個月內(nèi)變化可相差兩倍，無特殊調(diào)節(jié)措施時，出力有波動和間歇性;而潮汐電站的建設(shè)位置必須選擇有利的海岸地形;漲落潮時完全相反的水流方向和長期水下發(fā)電的特點(diǎn)，要求了水輪機(jī)的技術(shù)與耗材。這些都造成投入的價格不菲。

但是，若因此就對潮汐發(fā)電灰心喪氣可早了點(diǎn)。人們已經(jīng)看到，潮汐能蘊(yùn)藏量極大，可以說只要太陽、月球、地球還在轉(zhuǎn)，它幾乎取之不盡;也不需開采運(yùn)輸，潔凈而無污染，也因此雖然存在一次投資大的問題，但運(yùn)營成本相對較低;另外建造潮汐電站不需改田遷人、不需筑高水壩，前者對于人多地少、農(nóng)田非常寶貴的沿海地區(qū)來說擁有絕對的吸引力，而后者使得即便發(fā)生地震等自然災(zāi)害，水壩嚴(yán)重受損，也不至于對下游城市、農(nóng)田、居民等帶來嚴(yán)重災(zāi)害。

早在1967年，世界第一座具有商業(yè)實用價值的潮汐電站已經(jīng)建成，數(shù)十年來該行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，可能遠(yuǎn)超你的想象。現(xiàn)在，這個名為郎斯的電站仍在法國圣馬洛灣郎斯河口兢兢業(yè)業(yè)，該河口最大潮差13.4米，平均潮差8米，郎斯電站的機(jī)房中安裝有24臺雙向渦輪發(fā)電機(jī)，能操作兩個方向的水流，漲潮、落潮都能發(fā)電，裝機(jī)容量已達(dá)240兆瓦，發(fā)電量已并入國家電網(wǎng)。

而在紐約市東海岸的水下，安裝的一組渦輪機(jī)起初無法承受水的近恒力，輪片與集線器都折斷了。但在幾次技術(shù)革新與嘗試后，這組設(shè)備在2008年的測試中連續(xù)運(yùn)行超過9000個小時，為兩處終端用戶交付了每小時70兆瓦的電力。

2010年的夏天，“自然電流能源服務(wù)計劃”啟動，項目計劃安裝的兩處渦輪機(jī)將為新澤西的游船碼頭提供電力。而“全球綠色建筑”的研究人員凡·霍森稱：“我們考慮的是整個海洋朝同一方向運(yùn)動所產(chǎn)生的能量，絕對強(qiáng)大的能量會讓潮汐發(fā)電集萬眾所矚目。”

清潔煤：還以藍(lán)天莫輕言

2009年，奧斯卡獲獎導(dǎo)演科恩兄弟拍攝了一輯諷刺短片：一名推銷員大力推薦著一款標(biāo)有“清潔煤”字樣的空氣清新劑，當(dāng)畫面轉(zhuǎn)換，一戶人家在使用這款清新劑時，瓶子里噴出的全是黑煙，嗆得全家人咳嗽不止。短片結(jié)尾呈現(xiàn)一行字：“現(xiàn)實生活中，根本沒有清潔煤。”

事實果真如此嗎?

“清潔煤”這個概念，已不是養(yǎng)在深閨人不識的技術(shù)了，該詞已經(jīng)進(jìn)入了西方政治候選人的能源計劃中。它的“走紅”似乎意味著：煤，不但廉價、可靠，且可以對生態(tài)環(huán)境無害。美國能源部部長朱棣文支持這一觀點(diǎn)，宣布美國能源部將動用超過30億美元，來資助能將煤炭中的二氧化碳捕獲并封存的技術(shù)，以減少空氣污染。[NextPage]

黑色的臟能源——煤，能轉(zhuǎn)化為綠色清潔能源，還人們以藍(lán)天綠水，這一想法的確令人心折。但不幸的是，“清潔”的煤或有可能實現(xiàn)，但想同時結(jié)合“便宜”和“清潔”這兩大優(yōu)點(diǎn)的煤，只能是一個空想。

以現(xiàn)時技術(shù)，將燃煤排放物脫硫98%，已經(jīng)不是什么困難。問題是即使提取出這些礦物質(zhì)，燃煤仍會生出大量的二氧化碳。對付二氧化碳的做法是，捕獲并將其轉(zhuǎn)化為固體形式，然后將其壓縮，深埋或注入地下，而不是排放到大氣中。

但據(jù)美國國家能源技術(shù)實驗室數(shù)據(jù)，捕獲煤炭中二氧化碳并將之封存于地下定點(diǎn)，會增加燃煤電廠30%至100%的成本，具體數(shù)字取決于采用的方法。此外，燃煤發(fā)電廠多加了封存這一步驟，還會比以往產(chǎn)生同等電力時多燃燒1/4煤。這意味著更多的破壞性采礦作業(yè)、更多的二氧化碳排放量、更多的粉煤灰及煤炭燃燒時有毒的副產(chǎn)品。

美國約翰斯霍普金斯大學(xué)的環(huán)境科學(xué)家瑪麗·福克斯表示，研究人員已嘗試著實施了凈化空氣的技術(shù)，但這卻導(dǎo)致廢燃料深入到固體垃圾中。這種替代性的污染后果嚴(yán)重，拿粉煤灰漿來說，它曾沖破過田納西州的防護(hù)堤，導(dǎo)致水銀、鉛和砷污染了供水。為了盡可能徹底處理有毒物質(zhì)，每年需拿出超過50億美元的巨額資金來補(bǔ)救。

美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室地質(zhì)學(xué)家的另一項研究成果，為在海底存儲二氧化碳的方法敲響警鐘。在50年前，為增加石油產(chǎn)量，德克薩斯州一個油井曾被填充二氧化碳，并用水泥加固管道。但近期，研究人員獲得了其中一塊加固水泥，竟發(fā)現(xiàn)其中的一部分已經(jīng)腐蝕，推斷這是由當(dāng)年存儲的二氧化碳和地下水混合后形成了碳酸所致。同樣，在海底封存的二氧化碳，可能會對起加固作用的水泥產(chǎn)生腐蝕，最終仍然有可能會被釋放到大氣層中。若真如此，此方法將只能得到一個暫時性好處。

然而不管怎樣，這項面向未來的重要計劃，多數(shù)人依然保持謹(jǐn)慎樂觀的態(tài)度。畢竟僅在美國，煤炭生產(chǎn)電力仍占據(jù)了全國電力的約一半，而據(jù)世界能源組織預(yù)測，到2020年，全世界煤的使用量還將上升43%，石油和天然氣卻預(yù)計在40年和60年后將耗光殆盡。因此雖被視為導(dǎo)致地球氣候變化主要的溫室氣體排放源，但人們還不得不依靠煤炭再走上一段日子，這種情形下，新一代煤電設(shè)施及其所需的新技術(shù)，大有開發(fā)價值。