為了阻止全球氣溫持續上升,科學家努力地研究并推廣再生能源……這些再生能源能滿足我們的日常所需嗎?
注意,只能運載一人!
“陽光動力號”是一個十分瘋狂的計劃——用太陽能飛機環繞地球一周!發明太陽能飛機的是一位瑞士商人與一位精神科醫生。這個計劃的最大困難是必須保證飛機晝夜不停地飛行,因為要在日間儲存足夠的太陽能供晚上使用。事實證明,用太陽能飛機環繞地球是可行的!之后,兩位設計者參與了太陽能技術改進和航空工程,為發展再生能源事業出力!
最古老的再生能源!
在德國慕尼黑的一個動物園中,動物的糞便被儲存起來,用以生產熱量和電力供整個城市使用,真神奇!
水力發電占了全球環保發電的四分之三!它是利用水從高處往下奔流的力量帶動發電機運作。
100%耗之不盡!
為了使大巴黎地區17萬戶人家得到溫暖,法國政府使用了地熱能。除了巴黎,世界上很多地方的暖氣都是以這種方式供給的,但是,我們并不會把地心的熱能完全耗盡!
集中光線!
太陽能發電站有一個極大的優點:白天收集到的能量可以在夜間儲存起來。2011年西班牙的安達盧西亞興建了一座名為“Gemasolar”的太陽能發電站,這是世界上第一座可以在一個月內晝夜不停供電的太陽能發電站。
瑞典首都斯德哥爾摩的中央火車站,每天大約有20萬旅客出入。旅客所散發的熱力全被收集起來,通過火車站的通風系統送到馬路另一端的辦公大樓中。火車乘客一定想不到,有人正利用他們取暖!
全球最大的風力發電場位于英倫海峽上。英國在風力發電的發展上一直領先其他國家,因為海上風力發電遠比陸上風力發電方便。
圖中的管道名為“Pelamis海蛇”,把它拋入水中,就可以利用波浪能源發電!Pelamis海蛇連接著一根電纜,能把波浪傳送到岸上。
再生能源:耗之不盡(如太陽能或風能)或很容易找到替代品(如柴火)的天然能源。
光伏:由陽光產生的電力。
太陽熱能:由太陽熱能產生的能量。
聚光太陽能熱發電:由太陽熱能產生的電力。
地熱能:由地表下幾十或幾百米,甚至幾千米處取得的熱能。
波浪能發電:靠著波浪的運動或海面與海底深處的溫差獲得電力。
水力發電:依靠江河的水流所產生的能量發電。
風力發電:由強風產生的電力。
柴火發電:由燃燒木柴而產生的電力。
生物氣體:垃圾分解時產生的氣體。
為了解決能源問題,科學家提出了許多環保的方案,但是我們現在還未能完全停用石油和核能。
把太陽能和風力所產生的能源儲存起來是一件理所當然的事!但是,儲存電力的電池十分昂貴,每儲存一度電,就需要使用價值超過100歐元的電池……在寒冷的冬夜,一個發達國家可能需要用到幾百萬度電!
太陽能和風力可以產生電力,但是并非每一天都有猛烈的陽光和風,科學家稱這個問題為“能源間隙問題”,幸好有些再生能源(如地熱能或水力發電)可以晝夜持續供電。
科學家發明了生物燃料——從植物油、糖和淀粉中提煉燃料和生產能源,但是,生物燃料消耗得十分快,如果我們依賴這些燃料來發電,就會令生產食物的耕地減少。
以法國為例,一個中等的太陽能基地只能生產2兆瓦電力,而一些最近落成的核電站則可以生產3000兆瓦電力!這樣一對比,誰還愿意大費周章去建立低效益的太陽能基地呢?
別忘了儲存!
全世界公路運輸所耗用的燃料中,只有3%屬于環保燃料,各地的駕駛者和運輸機構還需要多加努力!
環保能源還未成為主流
目前,全球只有22%的電力和50%的熱能來自再生能源,如果我們希望有朝一日能100%使用再生能源,那就要再加把勁了!
巴西的“美山水壩”雖然是水力發電設施,但是為了建這個水壩,一片502平方千米的土地被淹沒了!數千名居民要遷居,某些稀有物種也已消失。
寸土寸金!!
人們不可能在公園的角落建一個地能發電廠或風力發電場,這些再生能源設備所占用的地方十分多,也許我們可以考慮那些廢棄的工業區。
一座燒煤的發電廠比同樣功率的太陽能發電廠所產生的電力要多得多,而且,燒煤的發電廠可以晝夜發電!兩種發電廠的發電差額,可以供1000臺手機每天充電持續10萬年!
除了水力發電,所有再生能源都屬于新生事物,而且成本高昂,但是,現在有一個好消息:生產再生能源的成本正在慢慢降低!
度量單位
kW=千瓦
測量發電廠功率的單位。
kWh=千瓦時
測量生產或是消耗能源數量的單位。
MW=兆瓦
相當于1萬個100瓦的燈泡所耗費的電力。
1000kW=1MW
1000kWh=1MWh
1000kWh相當于一個城市居民半年的耗電量。
“能源革命”要取得成功,就必須把多種能源混合起來使用,以節省成本。
半空中的風比地面的風要猛烈得多,如果我們可以制作一架在天空中飛翔的風車,就可以產生更多電力——地面風車產生的電力的兩倍。
把一臺巨型渦輪放在海底,可以把洋流轉化成電力!洋流所產生的能量(波浪能)相當于全球產電量的6倍!但是洋流發電的設備仍在測試中。
第二代生物燃料是由農業或林業廢物產生的,第三代生物燃料則是藻類!第三代生物燃料所產生的能量,是第一代燃料所產生的能量的60倍。
在英國的布里斯托,“生物巴士”已經改用生物氣體作為燃料。生物巴士可以行駛300千米而不需要“加油”。以后,越來越多公共交通工具將會改用生物氣體!
改用更好的能源不如減少耗用能源!為此,科學家把樓宇和房子隔離起來以降低散熱的速度,從而縮短人們使用暖氣的時間。
歐洲的專家相信,人類可以漸漸以再生能源取代傳統的能源。
2030
再生能源占25%或30%
2050
再生能源占50%
環保之路很漫長,而且沒有捷徑!
智能輸電系統
減少能源用量和改用再生能源,都是刻不容緩的事,因為使用生化能源(石油、天然氣、煤)會釋放出許多溫室氣體,令全球持續暖化。
未來,我們使用的輸電系統將會是一種具備人工智能的系統,可以通過遠程操控把一些電器關掉,節省能源。這種智能輸電系統既可以避免浪費能源又不會降低我們的生活水平。
日常生活中的許多小習慣,都有助于節省能源,比如離開房間時關掉房內的電器、縮短淋浴時間、以公共交通工具代替私家車……
到2100年,地球的人口將會比現在多,對能源的需求也會上升,那時,任何東西都有可能被用來發電!所以現在已經有好些科學家在研究如何利用尿液來發電。