十大方案應對能源危機

全世界每天消耗8400萬桶石油，美國就占了其中的1／4。與此同時，大氣中不斷上升的二氧化碳含量導致永久凍土融化，冰架坍塌。氣候學家警告說，如果排放量保持目前水平，下一代人將面臨史無前例的環境災難。解決這個問題，沒有什么方案能夠一招見效。幾十位科學家和能源專家提出了十大方案，照此實行，到2025年，可以把美國石油消耗量減少一半，同時大大降低對煤炭和天然氣等礦物燃料的依賴。

利用風能幾十年來，渦輪機槳葉越來越輕，越來越有力，這使風力裝置越來越大，越來越有效。最大的葉片比自由女神像還高。而且，渦輪機的設計可以達到滿足特定風力條件這一要求，比如，為美國大平原設計的渦輪機就不同于容易刮颶風的墨西哥灣沿岸地區。

一些風能技術開發商還開始向天空發展。比如，天空風能公司就在研制一種飛行發電機，這種裝置在1．5萬英尺(約4600米)的空中自轉，通過電纜與地面連接。對這種設計來說，如何固定和維護尚是一個大的難題。但是，高空中的風能風量強勁、穩定，沒有理由不加以利用。

分布式發電現有的電網是從某個中心向所有用戶單向輸電，“分布式發電”更為可靠。按照這種辦法，風能和太陽能一類的發電裝置設在家庭或工作場所內部或附近，與復雜的數字分配系統和控制系統連通，按照高峰和非高峰期的需求輸電，以實現最高能效。

混合動力車混合動力車集成內燃機和電動機，這種混合裝置可以捕獲剎車時的能量，并把閑置能量儲存起來，同時減少發動機自重以提高效率。而新一代混合動力車又被稱作并聯式混合動力車(PHEV)，晚上在自家車庫就可充電，大大減少了汽油用量。

目前，戴姆勒一克萊斯勒公司造出了并聯式電動車的樣機，而美國陸軍則宣布要開發一種新型混合動力“悍馬”。能源專家認為，如果目前在美國的車輛都由PHEV代替，石油消耗量將減少70％到90％。即使這些電動車的能量來自燃燒煤炭的火力發電站，二氧化碳排放量也可降低一半以上。如果這些能量來自于可更新能源，油箱里的燃料又是生物柴油或者乙醇，其效果還會大大提高。

無論用傳統發動機還是混合發動機，減輕車輛自重在節省燃料方面的潛力經常遭到忽視。專家說，用高強度的輕型復合材料代替鋼材，可以把混合動力車的燃效提高一倍左右。

“釀造”更好的乙醇 現在生產乙醇的原料主要是玉米，生產過程中需要消耗大量礦物燃料。以玉米為原料的制造乙醇是一種“過渡”性燃料。要想讓乙醇對減少汽油消耗和緩解全球變暖等問題發揮作用，就需要完成從玉米乙醇轉向纖維素乙醇。纖維素乙醇由柳枝稷、木屑和玉米穗軸一類的農業廢料制成。

今天，用于制造這種燃料的酶價格昂貴。但是，解決辦法卻可能“很巧妙”。美國能源部聯合基因組研究所所長埃迪·魯賓說：“白蟻尾腸中的微生物能把植物纖維素轉化為碳水化合物。我們正在對這些微生物的DNA進行排序，以便最終通過生物工程培育出新的有機體以分泌這些酶。”換句話，有朝一日，我們的汽車將由蟲子的體液來提供動能。

打開太陽燈 洛杉磯東北部的沙漠里即將豎起幾十架巨大的斯特林公司的凹面鏡。這些直徑達37英尺(約11米)的鏡面將把陽光反射到一個熱量收集裝置里，再把這種熱能轉變成電能，推動發電機發電。待到這座全世界最大的太陽能發電廠完全建成以后，沙漠中將出現大約兩萬架太陽能集熱器，為27．8萬戶居民供電。

斯特林太陽能集熱器可以把30％的太陽能轉化為電，是目前效率最高的太陽能發電技術。人們大多把太陽能等同于光電池。這些電池只能轉化15％的太陽能，但好處是可以在用電的同時發電，減輕輸電網絡的壓力，并且可以把任何一個曬到陽光的表面變成能源收集裝置。在不遠的將來，我們也許能用身上的襯衫或外套給手機等裝置充電；我們的混合動力車也許能用自身的表面收集太陽能，以提供動力：甚至有朝一日我們也許還能坐上太陽能飛機。

轉向氫燃料 氫能經濟潛力巨大，但實施起來卻絕非易事。大自然沒有直接提供純氫燃料，氫燃料提取過程中不得不依賴石油或天然氣這樣的化石燃料，而這絲毫無助于減少二氧化碳的排放。但是，氫動力燃料電池的效率已經比內燃發動機高一倍以上。如果利用風能、太陽能等可更新能源提取氫燃料，那么氫能經濟就變得更加可行了，在這方面冰島已經取得初步成功。研究人員甚至還可能對有機體進行基因改造，直接把太陽光轉化為氫。

潮汐發電 潮汐蘊藏的能量強度是風的10至40倍。潮汐渦輪機技術從本質上說就是在密度更大的介質中運轉的風車。在這項可持續能源的利用上，歐洲走在了前面。葡萄牙近期開始安裝一個近岸潮汐能轉換器，這種蛇形的鋼管鏈將在半潛狀態下向外延伸5千米。到2008年，這套裝置將為大約1．5萬戶家庭供電。而在紐約東河，6臺渦輪機也開始發電，這些緩慢轉動的螺旋槳將在第一年發電52．5萬千瓦時，如果試用效果滿意，再逐步增加渦輪機的數量。雖然這些發電量對該地區的能源消耗幾乎沒有什么影響，但是，令人激動的不是項目的規模，而是技術的發展。這將是世界上第一個潮汐發電廠，一個可能帶來穩定、無污染能源的原型。

利用地熱技術利用地球內部的熱量發電或給建筑供暖。美國夏威夷、阿拉斯加和西部各州一直都是公認的地熱資源豐富的地區。地熱能源協會的卡爾·加韋爾說：“僅西德克薩斯州廢棄油井產生的熱水中，就儲藏著5000兆瓦地熱能。但是，這些能源都白白浪費了。”

現在，新型地熱發電廠將可以利用溫度低至71攝氏度的地熱水庫發電。地熱的運用還不局限于此。科學家正在設法利用“干熱巖石”采熱技術建起人造地熱水庫，把水壓入過熱水晶巖。水在流入熱巖開口時加熱，然后經由生產井送回地表，其熱量作為能源得以開采，然后再把這些水壓回去，如此循環往復。

利用垃圾制造煤氣 人類自舊石器時代以來就在燃燒“生物燃料”——木材。今天，多數生物燃料仍然取自木材。但是，科學家正在逐漸完善利用農業廢棄物甚至垃圾發電的技術。像礦物燃料一樣，這些材料燃燒時也釋放出二氧化碳。但是，排放出來的二氧化碳卻被植物生長時吸收的二氧化碳抵消了。

能源部全國生物能源中心的理查德·貝恩認為，在新一代技術中，“氣化”最有潛力。“氣化”裝置利用高熱在低氧環境下把農業廢料轉為氫和一氧化碳的混合物，可以在鍋爐中燃燒，或者在渦輪機中代替天然氣。這種轉換可以把能源效率提高10％，釋放出的氣體可用來推動蒸汽輪機，進行第二輪發電。整個過程中產生的熱量則可用來給建筑物或整個城市供暖。

利用“負瓦特”上世紀70年代，節能意味著關燈。今天，《家庭節能方案》一書的作者保羅·舍克爾說：“現在到了利用技術把同樣一件事做得更好的時候了。”美國現在每創造1美元經濟產出消耗的能源比30年前減少47％，這在很大程度上要歸功于技術進步。令人遺憾的是，由于供應方缺乏效率，生產出來的大量能源都在傳輸途中白白浪費。消費者對此無能為力，但在家里節約能源卻非常簡單——電費下降就是報償。落基山研究所的艾默里·洛文斯說：“我稱之為‘負瓦特’。最便宜、最清潔的能源莫過于沒有制造出來的能源。”

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