以旧换新实现低碳绿色生活
- 来源:中国计算机报
- 关键字:低碳,生活
- 发布时间:2010-12-03 16:43
如果煤炭和石油是取之不尽，用之不竭的，人类自可以高枕无忧，可惜地球上这些能源的储备量已经开始响起刺耳的警报。再加之日益严重的环境污染，人类踏上寻找新能源的征途，追求低碳绿色的新能源。
野旧冶能源弊大于利
根据世界能源会议的统计数据，全球已探明可采石油总的存储量共计1211 亿吨，而目前全球石油的年消耗量约为35 亿吨，且还在增长。按照这一趋势，全球的年平均石油消耗量在今后25 年中将达到50 亿吨，很快就足以把所有的石油消耗殆尽。即使乐观地假设在这25年间人类能够幸运地再发现新的油田，全球石油的贮备量也不会超过2000亿吨。人类必须接受一个残酷的现实———全球石油资源在三五十年内将枯竭。
人类想过补救的方法，那就是多用煤炭来替代石油，以减缓石油耗尽的速度。但是每燃烧1 吨煤会产生3~11kg的粉尘、60kg的二氧化硫、3-9kg的二氧化氮以及大量的二氧化碳。这些数字令人触目惊心，充分说明煤炭的利用带来了环境的巨大恶化。虽然全球已探明可采煤炭储量共计15980 亿吨，预计还可使用200 年，人类还是无法寄希望于煤炭。
新能源种类繁多
在可持续发展、环境保护和可供应能源的结构变化等因素的驱使下，人类发现了多种新能源。低碳绿色的新能源大致有以下类别：
一、太阳能。太阳能的主要利用形式有光热转换、光电转换以及光化学转换。利用太阳能的方法主要有太阳能电池、太阳能光伏发电和太阳能热水器。
二、核能。核能是原子核裂变或聚变过程中所释放出的能量。核能分为裂变能和聚变能两种。目前人类能和平利用的只有裂变能。
三、海洋能。海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能等。据世界动力会议估计，到2020年全世界潮汐发电量将达到3000亿千瓦时。
四、风能。风能是太阳辐射下流动所形成的新能源。风能对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。
五、生物质能。生物质能直接或间接地来源于植物的光合作用。地球每年光合作用蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍。
六、地热能。地球内部的热源来自于重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。
七、氢能。氢能具有重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点。氢能可以作飞机、汽车的燃料，可以用作推动火箭的动力。
八、可燃冰。可燃冰在低温高压下呈稳定状态，冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。地球上的可燃冰的蕴藏量比煤、石油和天然气的总和还多。
九、煤层气。煤在形成过程中由于温度及压力增加，在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。科学家估计，地球上煤层气可达2000立方米。
十、微生物。甘蔗、甜菜、木薯、玉米等物质利用微生物发酵，可生成酒精。酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”。
新能源优势明显
新能源的低碳绿色特性具体表现为明显降低温室气体排放量并控制温室气体排放的增长，绿色是要实现环境友好的能源开发和利用。相比“旧”能源，新能源的优势在于：
一、多样性。多种新能源的出现让人类摆脱了对石油、煤炭等常规能源的过度依赖。根据欧盟2010年的可再生能源发展规划，风电要达到4000万千瓦时，水电要达到1.05亿千瓦时。2003年初英国政府公布的《能源白皮书》确定了新能源战略，到2020年，英国的可再生能源发电量占英国发电总量的比例要从目前的3%提高到20%。
二、清洁性。随着世界能源新技术的进步及环保标准的日益严格，未来世界能源将进一步向清洁化的方向发展，清洁能源在能源总消费中的比例也将逐步增大。法国、奥地利、比利时、荷兰等国家已经关闭其国内的所有煤矿而发展核电，因为核电是高效、清洁的能源，能够解决二氧化碳等造成温室效应的气体的排放问题。
三、高效性。随着世界能源新技术的进步，未来世界能源利用效率将日趋提高，能源强度将逐步降低。例如，以1997年美元不变价计，1990年世界的能源强度为0.3541吨油当量/ 千美元，2001年已降低到0.3121吨油当量/千美元，预计2010年为0.2759吨油当量/千美元，2025年为0.2375吨油当量/千美元。
新能源闪光点
在利用低碳绿色新能源的探索道路上，人类充分展示了聪明才智，涌现出许许多多令人赞叹的神来之笔。风能利用者们从大海中鱼群的游动获得灵感———当结成大队旅行时，由于可以相互借力，鱼群的行进速度比单独游行时快上2~6倍。研究者由此推导出一个流体力学模型，从而计算出垂直风力发电机的理想安装位置。加州理工大学的两位流体力学科学家罗伯特·惠特尔西和约翰·达比里首先研究出一种新型的垂直轴风力发电机，并通过分析水流对鱼群影响的数据得出结论：模仿鱼鳞状的排列安置风力发电机能获得最大的效率。此外，发电机的转向也非常重要：第一排放置一个顺时针转动的发电机，第二排放置两个逆时针旋转的发电机，第三批再放三个顺时针旋转的发电机，以此类推。使用这种新型的风力发电机和排列方式，理论上只需要常规发电机百分之一的占地面积就可以获得同样的电力，在节约土地资源上的作用十分明显。
而电动汽车的横空出世让人们开始相信总有一天，由石油驱动的汽车可能只会出现在博物馆，与木乃伊为伴。
美国著名电动汽车公司Tesla向市场提供的唯一车型是环保跑车“Tesla Roadster”。从设计、环保到性能，这款车堪称经典之作。它拥有流线型外形和强劲性能，碳排放量比其他汽车都少。其最大输出功率近300马力，百公里加速仅耗时3.9秒钟；最高时速217公里，电池续航能力达400公里；锂电池寿命高达16万公里。
因为颠覆了电动汽车只适合短途代步的观念，“Tesla Roadster”被《时代》杂志誉为“全球2008最大创新之一”。而丰田和特斯拉共同开发的更优性能的电动汽车预计2012年投产。
转变能源利用方式需要十几年甚至几十年持之以恒的努力才能实现目标，不可能一蹴而就。长远地看，绿色低碳新能源才是出路。如果对新能源的利用过程顺利，或许在2050年各种一次能源在世界能源构成中所占的比例可以乐观地实现以下预测：石油0（或甚微），天然气13％，煤20％，核能10％，水电5％，太阳能（含风能、生物质能）50％，其他2％。
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