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西班牙PS10太陽能發(fā)電塔

捕獲的二氧化碳被鹽湖吸收

挪威Hywind發(fā)電機

應(yīng)對氣候變化是全人類共同面對的艱難挑戰(zhàn)，但或許，依靠目前已有的技術(shù)完全可以做到。英國《泰晤士報》報道說，只要我們善加利用，這些技術(shù)完全可以“呵護”我們?nèi)找娲嗳醯募覉@。

　　1.太陽能

　　西班牙是全球太陽能領(lǐng)域的排頭兵。西班牙PS10太陽能發(fā)電塔（PS10 solar power tower）是歐洲首座商業(yè)性太陽能發(fā)電廠，也是西班牙最大的太陽能發(fā)電廠，它位于西班牙南部、西維爾西方25公里的桑路卡拉馬尤。

　　該電廠利用624個被稱為日光反射器的巨大可移動鏡片收集陽光并且產(chǎn)生11MW的電力。每面鏡子的面積皆為120平方米，可將太陽光聚于115米、約35層樓高的塔上。塔上設(shè)有陽光收集器及汽輪機，利用汽輪驅(qū)動發(fā)電機來發(fā)電。此發(fā)電方式的成本雖然較傳統(tǒng)方式的要高出3倍，但如同風(fēng)力發(fā)電一樣，未來，隨著技術(shù)的進步，成本會大幅度降低。

　　該發(fā)電廠將于2011年正式投入使用，可以為2.5萬戶家庭提供所需要的電力。

　　2.碳捕獲和存儲（CCS）

　　發(fā)電站燃燒煤和垃圾可以產(chǎn)生電力和熱能，有時候也伴有氫氣。這個過程中產(chǎn)生的二氧化碳可以被捕捉并且安全地被“發(fā)配”到廢棄的油井和巖層中存儲起來。挪威國家石油公司Norwegi從1996年開始就在北海踐行碳捕捉和存儲技術(shù)。歐盟領(lǐng)導(dǎo)人承諾，到2020年，將會啟動12個火電廠的碳捕捉和存儲示范項目。

　　人類在工程上將二氧化碳埋入地下始于上世紀70年代，當(dāng)時美國德州油田使用這種技術(shù)來提高石油采集率。有科學(xué)家提出將二氧化碳注入地下，以減少排放，但其后20多年里一直沒有后續(xù)研究和討論。直到上世紀90年代，在氣候變化的局勢日益嚴峻、溫室氣體減排壓力日益增大的形勢下，人們又重新爆發(fā)了對CCS的熱情。

　　但是，CCS技術(shù)也面臨著破壞環(huán)境和具有不可預(yù)知的危害等爭論。

　　3.智能電表

　　居民將很快會使用智能電表來管理家庭用電以減少浪費、節(jié)約能源。安裝智能電表后，戶主能更容易地把利用風(fēng)力或太陽能所發(fā)的電“賣”回給電網(wǎng)。消費者和小型企業(yè)主可以更好地留意其能源消耗，從而節(jié)省開支并從中獲益。有研究表明，智能電表能夠促使家庭減少3%到15%的能源消耗。

　　能源公司也對改用智能電表的計劃表示歡迎，因為智能電表無需抄表員，也無需用戶花費時間處理估算賬單，這可以削減他們的運營成本。

　　意大利在這方面可謂獨領(lǐng)風(fēng)騷，大約85%的家庭都擁有一個智能儀電表。早在2000年，意大利最大的電力公司Enel就在許多家庭安裝智能電表，目的是杜絕竊電現(xiàn)象，從遠方切斷不支付電費的用戶。最近，由于政府頒布法令，瑞典成為第一個每個用戶都安裝智能電表的國家。在德國，從明年開始新的建筑物強制性必須安裝智能電表。英國計劃在2020年以前，完成智能電表的安裝。

　　4.風(fēng)能

　　英國政府的氣候變化委員會估計，到2020年為止，風(fēng)能將占英國能源的30%。其中，近海風(fēng)電是風(fēng)力發(fā)電的關(guān)鍵，英國安裝的海上風(fēng)力發(fā)電機數(shù)量在全球領(lǐng)先。2008年10月，英國首相戈登·布朗宣布，英國已經(jīng)超過丹麥，成為世界最大的近海風(fēng)能生產(chǎn)者。

　　風(fēng)力發(fā)電的下一步發(fā)展將是在深水區(qū)建造漂浮風(fēng)力渦輪發(fā)電機。2009年9月，全球首個近海漂浮風(fēng)力渦輪發(fā)電機在挪威北海海域正式投建。這座發(fā)電機名為Hywind，長213英尺（約65米），重達5300噸。Hywind被置于一座浮動的平臺上，該平臺通過3根電纜同海底固定，而浮臺內(nèi)部放有水和巖石當(dāng)做壓艙物以幫助其保持平衡。

　　Hywind發(fā)電機是由挪威國家石油海德羅公司（StatoilHydro）研制并投建的。據(jù)悉，漂浮式發(fā)電機最大的優(yōu)勢是它可以在水深120米至700米的海域投入使用，相比于當(dāng)前常規(guī)近海發(fā)電機，漂浮式發(fā)電機可以放置到離岸更遠的地方。而一般情況下，在離海岸越遠的地方，風(fēng)力往往會更強勁，也就意味著這種發(fā)電機能夠產(chǎn)生更多電能。對于有些人士提出風(fēng)力渦輪發(fā)電機不符合審美觀的看法，研究人員表示漂浮式發(fā)電機由于離岸較遠，因而也不會存在審美上的問題。

　　雖然漂浮發(fā)電機造價較高，但由于該技術(shù)擁有眾多優(yōu)點，而且海德羅公司認為隨著技術(shù)成熟，這種發(fā)電機的成本會降低。該公司表示，Hywind發(fā)電機有望在未來幾周內(nèi)開始發(fā)電。

　　5.核能

　　因為核能的可靠性和穩(wěn)定性，其正在經(jīng)歷新一輪的復(fù)興之路，包括韓國、印度、俄羅斯在內(nèi)的全球13個國家有53座核反應(yīng)堆正在建設(shè)中，而且，英國政府還打算引入“碳稅”對核能產(chǎn)業(yè)進行補貼。

　　據(jù)英國天空電視臺報道，英國政府公布了龐大的核電站發(fā)展計劃，將在英格蘭和威爾士地區(qū)興建10座新核電站，預(yù)計將在2025年前建成。目前，英國有10座核電站，15％的電力供應(yīng)來自核能，這一數(shù)字將有望到2030年增加至40％。

　　由于核能清潔環(huán)保，原本幾個嚴重質(zhì)疑核能安全性的國家，例如德國，在最近幾個月內(nèi)，態(tài)度也發(fā)生了轉(zhuǎn)變。美國立項建設(shè)的核反應(yīng)堆達34座，俄羅斯則打算建設(shè)42座。

　　但是環(huán)保組織認為，核能存在危險性也很昂貴，在解決氣候變化和能源安全方面起不到什么作用。英國《每日電訊報》11月23日的報道援引一位環(huán)保組織負責(zé)人的話說，事實證明，綠色技術(shù)例如風(fēng)力以及混合能源就可以保障英國的能源需求，并創(chuàng)造就業(yè)以及降低溫室氣體排放。

　　6.太陽能電池板

　　在全球太陽能資源比較豐富的地區(qū)，利用太陽能板加熱水的做法很常見。而且，在英國，這一做法也變得更加經(jīng)濟。英國太陽能公司首席執(zhí)行官杰里米·萊格特認為，建筑物的屋頂上有充足的空間用于太陽能發(fā)電，即使是在陰沉多云的英國，也有足夠的空間用于產(chǎn)生數(shù)十億瓦特的電力。另外，在地中海陽光地帶，有許多價格低廉的土地可供建設(shè)太陽能電廠。

　　英國專家認為，當(dāng)?shù)孛磕杲邮盏奶柲苋绻D(zhuǎn)換為電力，將是英國全年用電需求的700倍，因此太陽能板的研發(fā)就成了產(chǎn)學(xué)界重視的問題。不過，英國多霧，尤其倫敦更有霧都之名，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，如果以非結(jié)晶的矽取代傳統(tǒng)的結(jié)晶矽，轉(zhuǎn)換電力的能力可以提升百分之十。

　　但是，矽是一種相當(dāng)昂貴的材料，據(jù)測算，一棟位于倫敦的房子要在屋頂安裝太陽能電池板，花費超過10萬元人民幣，因此，一些科學(xué)家正在研究以塑膠取代矽，作為太陽能電池板的材料。

　　目前，在英國，已經(jīng)有越來越多的公共建筑采用太陽能電池板，作為電力的來源。

　　7.個人快速交通

　　到2030年，將會有更多的汽車依靠可回收能源或者核能產(chǎn)生的動力來驅(qū)動，基于現(xiàn)有技術(shù)上的個人快速交通（PRT）系統(tǒng)最終會將無人驅(qū)動的列車引入我們的城市生活中。

　　今年8月份，英國希思羅機場5號航站樓測試了這種車型。英國設(shè)計的這種PRT系統(tǒng)是一部無人駕駛的四人座出租車，它依靠電池產(chǎn)生動力，其時速可達25英里，而且會沿著其自己的狹長道路系統(tǒng)行使。一旦乘客通過觸摸屏選好了目的地，控制系統(tǒng)會記錄下要求，并向艙車發(fā)送一條信息，隨后艙車會遵循一條電子傳感路徑前進。

　　希思羅機場已經(jīng)購買了18輛艙車，準(zhǔn)備往來于5號航站樓商業(yè)停車場和5號航站樓之間運送旅客和行李。這段距離將花費兩三分鐘時間。明年，預(yù)計會約有50萬旅客使用希思羅機場PRT系統(tǒng)。

　　8.超導(dǎo)體電線

　　由于輸電線的低效率，電量在電線傳輸過程中至少會損耗10%以上，美國馬薩諸塞州丹佛市的美國超導(dǎo)體公司最新研制出一種超導(dǎo)電線，能夠在零下196攝氏度環(huán)境中，將電量傳輸過程中的損耗減少至三分之一。2008年，該公司提供了全球第一個超導(dǎo)電傳輸線路，該電線線路位于紐約市，全長600米，可傳輸574兆瓦電能。

　　9.波浪能發(fā)電

　　波浪能發(fā)電是通過波浪能裝置將波浪能首先轉(zhuǎn)換為機械能（液壓能），然后再轉(zhuǎn)換成電能。這一技術(shù)興起于上世紀80年代初，西方海洋大國利用新技術(shù)優(yōu)勢紛紛展開實驗。波浪能具有能量密度高、分布面廣等優(yōu)點。它是一種取之不竭的可再生清潔能源。尤其是在能源消耗較大的冬季，可以利用的波浪能能量也最大。小功率的波浪能發(fā)電已在導(dǎo)航浮標(biāo)、燈塔等獲得推廣應(yīng)用。

　　盡管目前波浪能發(fā)電的成本10倍于傳統(tǒng)電力，但英國、西班牙等國家仍提供政府補貼，風(fēng)險資本及能源公司也并未停止對海浪發(fā)電技術(shù)的研發(fā)投入，反而不斷追加投資，這有力地推動了歐洲海浪發(fā)電加速產(chǎn)業(yè)化。

　　英國在全球波浪能發(fā)電市場獨領(lǐng)風(fēng)騷，全球25%的波浪能發(fā)電技術(shù)由英國所研發(fā)。

　　2008年9月，葡萄牙建造的世界第一座商用波浪能發(fā)電場首次亮相。通過3根140米長的“紅色海蛇”，連接在葡萄牙北海面海床處的圓柱型波浪能轉(zhuǎn)換器，Agucadoura發(fā)電場的波浪能將會被轉(zhuǎn)化為電能。然后通過海底電纜中轉(zhuǎn)站，最終注入電網(wǎng)。該設(shè)備將會產(chǎn)生2.2兆瓦的電能，這些電能足夠滿足1500個家庭的用電需求。波浪能發(fā)電站的最終目標(biāo)是產(chǎn)生21兆瓦的電能。

　　由于波浪能在15年后才能達到商業(yè)化的規(guī)模，因此，在2020年前，它不太可能有什么大的作為。

　　10.生態(tài)飛機

　　民用航空市場目前發(fā)展迅速，然而由于其導(dǎo)致大量的溫室氣體排放而飽受批評，于是，很多航空公司希望通過技術(shù)來改善這一行業(yè)的形象。

　　2007年，英國航空公司易捷航空成功開發(fā)出了一種新型生態(tài)飛機，這一“未來飛機”機身完全由碳聚合物制造，該公司表示，這種飛機到2015年時能夠顯著減少二氧化碳排放量。

　　英國皇家航空學(xué)會設(shè)計出的擁有“飛翼”的生態(tài)飛機已經(jīng)被證實比普通飛機的燃油效率高25%。同時，波音公司也一直專注于研發(fā)槳扇發(fā)動機，該發(fā)動機有望將燃料的效率提高35%。

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　　11.潮汐能

　　目前，法國的La Rance潮汐電站和英國塞文河大壩都在利用潮汐發(fā)電，不過，其成本令人咂舌。塞文河潮汐發(fā)電大壩項目預(yù)計耗資300億美元，在威爾士塞文河入?？谏闲藿?0英里長，設(shè)計壽命120年的發(fā)電大壩。大壩建成后，裝機容量將高達8500MW，將可以滿足英國所需要的5％能源需求。但是，環(huán)保組織表示，在河邊設(shè)置截流口會嚴重破壞周邊地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)。

　　12.太陽能屋頂

　　2010年，英國即將實施新的電價補償政策，新政策將為每個家庭產(chǎn)生的多余電量提供補償，因此，利用太陽能屋頂發(fā)電將會受到更多普通家庭的歡迎。

　　13.太陽能電池

　　屋頂空間畢竟有限，如何利用光電池在人群擁擠的城市中心產(chǎn)生可循環(huán)利用的電能呢？目前使用科學(xué)家最新技術(shù)能很容易解釋這一問題：將透明太陽能電池粘在每一扇窗戶上，傳統(tǒng)上的硅電池?zé)o法將可見光線轉(zhuǎn)化成為能量，但是，由美國馬薩諸塞州洛厄爾市Konarka公司研制的太陽能電池卻可以實現(xiàn)，它采用纖薄的帶有透明電極的有機聚合物層構(gòu)成，同時這種透明太陽能電池也可以像塑料片一樣進行打印。因此它們比硅電池更加廉價有效。一座50層高的大樓可利用太陽產(chǎn)生維持該建筑物一半的電能，從而平均每年可減少2000噸二氧化碳排放。

　　該項技術(shù)已經(jīng)在美國得到了推廣。

　　14.可逆熱泵

　　很多在鄉(xiāng)村擁有大量土地的家庭已經(jīng)開始使用這些熱泵。這些熱泵使用當(dāng)?shù)氐牡孛婊蛘叩叵聨r層作為熱量的“集中營”，通常，在夏天，大量熱量存儲于其中，而在冬天，農(nóng)戶就會從中提取出熱量，這種熱泵大大節(jié)省了天然氣的使用。

　　15.第二代生物質(zhì)燃料

　　同玉米、大豆或者甘蔗相比，每公頃土地生產(chǎn)出來的海藻能夠提供100倍的能源。“碳基金”公司預(yù)測，到2030年，每年將有12%的噴氣燃料來自于海藻，或者浮在死水上面的綠藻類層。

　　16.發(fā)光二極管（LED）燈泡

　　近來，科學(xué)家開發(fā)出用于照明的新型LED燈泡。這種燈泡具有效率高、壽命長的特點，可連續(xù)使用10萬小時，比普通白熾燈泡長100倍。據(jù)估計，在全球范圍內(nèi)，LED燈泡有90億英鎊的市場前景。在巨大商機的吸引下，一些燈泡生產(chǎn)商如菲利普公司等，已開始投入巨資，研究開發(fā)家用LED燈泡?？茖W(xué)家預(yù)測，在未來5年，這種燈泡很可能成為下一代照明的主流產(chǎn)品。

　　與傳統(tǒng)燈泡相比，LED燈泡要節(jié)能95%以上，而且似乎還有更大的節(jié)能潛力。菲利普公司已經(jīng)研發(fā)出了一個非機械的方式，其燈泡可以根據(jù)不同光線的大小和形狀進行調(diào)整。

　　盡管這種燈泡好處多多，但要真正走入普通家庭還面臨兩大障礙。一是價格太高。二是目前還難以生產(chǎn)出適合家庭使用的發(fā)白光的燈泡。但開發(fā)商相信，這種燈泡的價格在今后5年內(nèi)成本將大大降低。屆時，LED燈泡將會從傳統(tǒng)的電子設(shè)備指示燈中脫穎而出，成為照明領(lǐng)域的一顆新星。

　　17.熱電聯(lián)產(chǎn)

　　熱電聯(lián)產(chǎn)是指同時生產(chǎn)電、熱能的工藝過程，較之分別生產(chǎn)電、熱能方式節(jié)約染料。由于熱電聯(lián)產(chǎn)具有節(jié)約能源改善環(huán)境質(zhì)量等綜合效益，在丹麥等歐洲國家發(fā)展迅速。

　　在丹麥人口聚集的城市中，市立電廠會利用余熱為城市家庭供應(yīng)熱水。此外，利用IT和發(fā)電部門產(chǎn)生的余熱還可以開發(fā)出更多的熱電聯(lián)產(chǎn)方式。

　　18.航空旅行可能被視頻會議所取代

　　有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，飛機所排放的二氧化碳已經(jīng)占據(jù)了二氧化碳總量的3%。因此，有效降低航空業(yè)的二氧化碳排放也是呵護地球的有效手段之一。而電信技術(shù)在這方面也大有作為。

　　在2009年10月5日至9日的世界電信展上，聯(lián)合國秘書長潘基文在開幕式上表示：“信息通信技術(shù)解決方案已經(jīng)成為減少溫室效應(yīng)的有效手段之一。”無獨有偶，法國市場調(diào)研機構(gòu)IDATE也發(fā)表報告稱，全球的環(huán)境污染給電信業(yè)帶來了發(fā)展機遇。報告指出，利用通信技術(shù)取代二氧化碳排放大的商業(yè)活動，如利用視頻會議代替航空旅行、利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)遠程辦公等都可以有效地減少二氧化碳的排放。

　　現(xiàn)在，越來越多的機構(gòu)已開始采用視頻通信技術(shù)實現(xiàn)遠程的溝通和協(xié)作。全球最大的移動運營商美國沃達豐公司通過綠色視頻解決方案，每年減少了1.35萬多次飛行，減少碳排放量5000多噸。瑞典海關(guān)采用視頻會議系統(tǒng)，減少不斷攀升的差旅支出，60次視頻會議就能將每月的二氧化碳排放量減少7噸。

　　19.鋰空氣電池

　　目前技術(shù)取得的突破可能會改變所有的事情，更好的電池就是其中之一，如果擁有更好的電池，電動汽車就可以將一次充電能夠行駛的距離從40公里提高到400公里，鋰空氣電池?zé)o疑是首選。

　　鋰空氣電池的概念很早就提出來了。鋰空氣電池不需要插入陰極，而是利用一種催化空氣陰極結(jié)合電解質(zhì)和鋰陽極?？諝庵醒趸钚晕镔|(zhì)作為陰極，同時減少陰極表面與鋰的反應(yīng)，而直接與氧氣作用。從理論上講，利用氧氣是一個無限陰極反應(yīng)來源的基礎(chǔ)，電池的容量僅通過鋰陽極來限制。

　　除了非常高的能量密度外，鋰空氣電池也提供了一個平穩(wěn)的放電形式和長時間存儲壽命，比一些鋰離子電池系統(tǒng)更環(huán)保。不過，鋰空氣電池也存在致命缺陷，即固體反應(yīng)生成物氧化鋰（Li2O）會在正極堆積，使電解液與空氣的接觸被阻斷，從而導(dǎo)致放電停止。

　　今年3月份，日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所與日本學(xué)術(shù)振興會(JSPS)共同開發(fā)出了新構(gòu)造的大容量鋰空氣電池。研究人員在負極（金屬鋰）一側(cè)使用有機電解液，在正極（空氣）一側(cè)使用水性電解液。在兩種電解液之間設(shè)置只有鋰離子穿過的固體電解質(zhì)膜，將兩者隔開。這樣便可防止電解液混合，并促進電池發(fā)生反應(yīng)。

　　該技術(shù)極有望用于汽車電池。如果在汽車用支架上更換正極的水性電解液，用卡盒等方式補充負極的金屬鋰的話，汽車可實現(xiàn)連續(xù)行駛且無需充電等待時間?？梢詮挠眠^的水性電解液中輕松提取金屬鋰，鋰能夠反復(fù)使用?？梢哉f是用金屬鋰作為燃料的新型燃料電池。

　　要實現(xiàn)電動汽車的普及，能源密度需達到目前的約6—7倍。因此，理論上能源密度遠遠大于鋰離子電池的金屬鋰空氣電池備受關(guān)注。由于鋰空氣電池的正極使用空氣中的氧做活性物質(zhì)，理論上正極容量無限大，因此可實現(xiàn)大容量。

　　20.太陽能反射器

　　太陽能反射器能夠在太空中利用太陽能發(fā)電，并以微波的形式將光束反射到地球上的接收器。

　　2007年初，幾十個凹型的巨大鏡子出現(xiàn)在美國洛杉磯西北部的沙漠農(nóng)場里。這些每一個直徑有11米長的“反射器”被安置在斯特林地區(qū)用來追蹤太陽的光線，并把光線集中在一個熱能收集器中，這些光線的最高溫度可達到704攝氏度，并用來當(dāng)作發(fā)電機運行當(dāng)?shù)氐囊徊繖C器。該全球最大的太陽能農(nóng)場讓2萬個反射器分布在莫哈韋沙漠上，為附近27.8萬戶居民提供用電。

　　英國希思羅機場個人快速交通

　　首座商用波浪能發(fā)電廠——葡萄牙的“紅色海蛇”

　　英國皇家航空協(xié)會研制的生態(tài)飛機

　　法國的La Rance潮汐電站

　　美國太陽能反射器