十種未來替代能源

楊孝文

從火山到波浪能再到藻類，研究人員正在尋找各種可靠的替代能源，在石油、煤炭和天然氣枯竭之后滿足全球的能源需求。雖然現在新的煤炭、石油和天然氣開采和處理技術仍舊是研發的主要焦點，但這種形勢很可能在2025年發生轉變，屆時替代能源將最終摘去“替代”的帽子。

1.火山能

2012年，一項旨在從火山和周邊地下熱巖獲取熱量的新計劃正式啟動。通過往地表裂縫中注入水，研究人員希望能夠利用產生的水蒸汽驅動地下渦輪發電機。美國兩家公司已經獲得許可，在美國俄勒岡州紐貝里火山周圍測試這種發電方式。但有專家擔心，這種被稱為“水力壓裂”的方式有一定危險性，有可能潛在地引發地震。

2.甲烷水合物

甲烷水合物——存在于冰中的甲烷分子——是世界上儲量最大的燃料。2013年3月，日本成為世界上第一個成功從甲烷水合物中提取出天然氣的國家。需要指出的是，甲烷水合物也是一種化石燃料，燃燒時會將大量溫室氣體排放到大氣中。

3.風能

風能發電具有很大前景，與現在普遍使用的固定式風力渦輪發電裝置相比，安裝了風力渦輪機的碳纖維風箏的發電量不相上下，但材料成本極低。研發出無人駕駛汽車和谷歌眼鏡的谷歌公司秘密研究團隊已經買下了這樣一家風箏發電公司，正在努力讓風箏發電成為風能利用的重要方式。

4.細菌發電

英國科學家正在對大腸桿菌進行基因改造，使其產生一種能夠模擬石油的烴膜。他們認為，人類將在不久的將來建造細菌燃料廠，細菌以生物質為食并產生具有成本效益的燃料。

5.太空太陽能

太空中沒有云，也沒有大氣干擾，太陽能電池板可以讓所能收集的太陽能實現最大化。通過激光束或者微波，太陽能被傳輸回地球。這一想法早在20世紀70年代就已經出現。現在，美國宇航局已經對這一想法產生濃厚興趣，這大大提高了太陽能發電衛星升空的可能性。

6.生物質能

現有的生物質發電過程，需要對生物質如葉子和木頭進行干燥處理，而后令其分解產生甲烷、氫氣等氣體。丹麥發明家設計了一種新型生物質氣化爐，能夠捕獲潮濕材料中的濕氣并以熱水的形式排出。這項技術能夠讓氣化爐的效率提高30%。

7.波浪能

2008年，世界上第一家波浪能發電廠在葡萄牙波爾圖投入運營。在蘇格蘭奧克尼郡的歐洲海洋能源中心，世界上最大的波浪能發電廠于2013年初獲準動工建造。這座裝機容量40MW的發電廠的發電量可以滿足近3萬個家庭的用電需求。與風能或者太陽能發電相比，波浪能發電擁有更大的可預測性，這就意味著波能電更容易被并入電網。波浪能發電廠部署了大量巨型浮標，它們可將海浪的動能轉化成電能。

8.藻類

人們知道可以用藻類生產生物燃料，但如果不對藻類進行處理，它們仍可以產生能量嗎？美國科學家給出了肯定的答案。他們已成功從藻類細胞中“偷走電子”。雖然“偷走”的電子不多并且整個過程需要用電，但這項技術為研究高效綠色能源打開了一扇門。

9.微型粒子加速器

英國研究人員發明出一種微型粒子加速器——其原理與大型強子對撞機類似，但個頭小得多——能夠取代化石燃料。這種“口袋”加速器采用天然形成的放射性物質釷，能夠產生大量能量，只需要1噸釷便可產生相當于200噸鈾或者350萬噸煤的能量。

10.電池的替代者

超大容量電容器被譽為電池的替代者，可用于電動汽車及各種各樣的便攜式設備。科學家將進行嚴格測試，以確定能否為超大容量電容器找到一種有效存儲電量的方式，存儲各種發電方式產生的電量，例如太陽能和風能。