人類(lèi)的活動(dòng)離不開(kāi)能源，而能源也是當今世界上最緊迫的問(wèn)題之一。由于地球上蘊藏的煤炭和石油等燃料日益消耗，人們也在擔心能源枯竭的危險，現在各國科學(xué)家都在采取各種措施開(kāi)辟新能源，其中包括太陽(yáng)能、地熱能、風(fēng)能、海洋能以及生物質(zhì)能等綠色能源，可謂使出渾身解數，節省能源第一。
美國現正著(zhù)手一場(chǎng)“能源復興運動(dòng)”，右邊10個(gè)方案教你如何戒除“油癮”。c
1、風(fēng)能更受矚目
在南波爾德和科羅拉多高原上，四排試驗用的風(fēng)力發(fā)電機正對著(zhù)白雪蓋頂的落磯山脈，它們的槳片有46米長(cháng)，在風(fēng)中慢慢地旋轉著(zhù)，“如果你想建一個(gè)商業(yè)用途的風(fēng)力農場(chǎng)，肯定不會(huì )把它放在那地方，”美國國家可再生能源部門(mén)實(shí)驗室總工程師森迪·布特費爾德說(shuō)，“但卻是再合適不過(guò)的試驗地點(diǎn)，因為那里有高達100mph的狂風(fēng)，只要一陣風(fēng)吹過(guò)，我們很快就能檢測出哪一種設計更能夠承受風(fēng)力”。
1991年，美國政府根據一項風(fēng)力資源數據推斷出只要3個(gè)州——堪薩斯州、北達科他州和德克薩斯州，就能有足夠的風(fēng)力支持整個(gè)國家的電力需求?，F在看來(lái)，那樣的估計過(guò)低了。用風(fēng)力發(fā)電的價(jià)格在近20年內降低了80%——其中還要歸功于，在經(jīng)過(guò)例如科羅拉多等地區的試驗后，風(fēng)力機的效率快速提高。在美國的很多地方，用電者可以選擇購買(mǎi)風(fēng)力能源。不過(guò)，使用風(fēng)力發(fā)電的居民比率一直不高，因為他們等于在下一個(gè)長(cháng)期的賭注——到底是風(fēng)力更實(shí)惠還是傳統易污染的煤礦更好用。今天，那些下賭注的本錢(qián)已經(jīng)逐漸還清，科羅拉多和德克薩斯的風(fēng)力能源使用者開(kāi)始看到他們的選擇是正確的，風(fēng)力能源的價(jià)格不斷下降，傳統能源的價(jià)錢(qián)卻一直上漲，而這兩者之間的差額還在日益擴大。
在過(guò)去的幾十年里，風(fēng)力發(fā)電機的機身和槳片設計越見(jiàn)輕巧，效率卻越來(lái)越高，現在它們已經(jīng)可以用來(lái)為更為巨大的機器發(fā)電——其中有些機器比自由女神像更加巨型(順便說(shuō)一句，“她”現在就是依靠風(fēng)力供電的。)
目前來(lái)說(shuō)，風(fēng)力機技術(shù)上的最大缺陷就是——人為的預測再精確也常常無(wú)法戰勝大自然的多變性。于是，部分擔心發(fā)生事故的人置疑，風(fēng)力的運用是否真的適用在多數地區？同時(shí)，一些勇于嘗試的人則反駁他們的過(guò)分憂(yōu)慮。中西部地區的許多農民更強烈要求租借風(fēng)力發(fā)電機用于農耕，甚至愿意每年為一部風(fēng)力機付出2000～4000美元的費用。
2、分布式的發(fā)電系統
現今的能源系統多是通過(guò)供電中心向周?chē)挠脩?hù)發(fā)送能量，然而更好的系統模式應該是分布式的。太陽(yáng)能和風(fēng)能就可以設置在用戶(hù)的住所或者工作場(chǎng)所附近，這樣，能源就能在控制之下更精確地發(fā)送給每一個(gè)用戶(hù)，無(wú)論在高峰或非高峰時(shí)期都能正常運作，從而避免了能源傳輸的各種問(wèn)題。
當東尼·艾爾斯沃斯開(kāi)始在圣地亞哥籌備建立新的自行車(chē)公司時(shí)，他決定盡可能把資金和環(huán)境對公司的影響減到最低，于是他嘗試利用新能源?，F在，他的公司依靠地熱能源控制建筑物溫度，電力的供應則利用屋頂的太陽(yáng)能，他發(fā)現這樣比運用當地的發(fā)電系統更有效率和節約成本。他預期在這樣的效率之下，4年后就能填掉原先為這個(gè)太陽(yáng)能系統的花費。
3、加速混合能源的利用
為什么電影明星今年都開(kāi)著(zhù)混合動(dòng)力汽車(chē)參加奧斯卡？當美國軍隊宣稱(chēng)，他們已開(kāi)發(fā)出一款節約能源的全新混合動(dòng)力悍馬時(shí)，我們可以肯定，屬于混合能源的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨?；旌夏茉幢蛔C明是行之有效的“新生兒”，這種一半用油，一半用電的混合動(dòng)力不但可以節省石油，還可令汽車(chē)的重量減小，從而使效率倍增，并減少二氧化碳的排放量。除了充電之外，這種車(chē)子還可以利用汽車(chē)行駛時(shí)的廢棄能量，如發(fā)動(dòng)機的散熱和踩剎車(chē)時(shí)的額外能量等為電池充電。
“我們國家對石油非常依賴(lài)，”加州大學(xué)能源再生與合理利用研究部門(mén)的丹尼爾·卡門(mén)說(shuō)道，“如果美國艦隊在一夜間轉而利用混合動(dòng)力，我國石油的消耗量將減少70%～90%，那我們在幾年內將可以自給自足，不用靠其他國家進(jìn)口石油”。不過(guò)，顯然這不可能在一夜間發(fā)生。
4、向白蟻學(xué)習釀造更好的乙醇
早期的福特汽車(chē)曾經(jīng)用酒精作為能源，只要能制造出更好的乙醇，美國人就不再需要把錢(qián)花在阿拉伯的石油上，而只要投資給農民栽培農作物來(lái)釀造乙醇就成事了。今年，美國的汽車(chē)工程師苦思冥想了成千上萬(wàn)的燃料配料，而以乙醇為燃料的配置站將增加到1000間。美國的乙醇燃料都是由谷物和麥粒釀造而成的，它們在農場(chǎng)里從肥料變成汽油?！拔覀兛梢宰龅酶谩?，丹尼爾·卡門(mén)說(shuō)，他認為谷物燃料將成為一種過(guò)渡性的能源，“乙醇燃料的使用可以令汽油的消耗量大大減少，我們需要大規模地把谷物纖維變成乙醇”。就現在而言，把植物纖維轉化為燃料的花費非常高，要解決這個(gè)問(wèn)題的方法也還很渺茫，“白蟻體內有一種細菌可以把纖維變成糖類(lèi)，我們可以研究那種細菌的DNA排序，并最終把白蟻的這種能力轉化為我們適用的生物工程學(xué)，最終研究出一種便宜好用的轉變乙醇方法”。遺傳因子學(xué)家伊迪·魯賓說(shuō)。
5、太陽(yáng)能的無(wú)限可能
明年初，幾十個(gè)凹型的巨大鏡子將會(huì )出現在洛杉磯西北部的沙漠農場(chǎng)里。這些每一個(gè)直徑有11米長(cháng)的“反射器”被安置在斯特林地區用來(lái)追蹤太陽(yáng)的光線(xiàn)，并把光線(xiàn)集中在一個(gè)熱能收集器中，這些光線(xiàn)的最高溫度可達到704攝氏度，并用來(lái)當作發(fā)電機運行當地的一部機器。只要這個(gè)最巨大的太陽(yáng)能農場(chǎng)完工，就會(huì )有2萬(wàn)個(gè)反射器分布在莫哈韋沙漠上，為附近27.8萬(wàn)戶(hù)居民提供用電。
太陽(yáng)每個(gè)小時(shí)照射在地球表面的陽(yáng)光如果能轉化成能源，就足夠人類(lèi)用上一年。我們早就知道太陽(yáng)是如何傳播熱量的，但要把這些熱量轉化為瓦特數卻是極為復雜的事情。斯特林地區的太陽(yáng)能收集器能把大約30%的太陽(yáng)能量轉化為電力，使它們成為當今最有效益的太陽(yáng)能電力技術(shù)。我們大多數人所知道的太陽(yáng)能就是一塊安放在屋頂或者后院的光電效應板，它能把太陽(yáng)熱量的15%轉化為電力，但我們忽略了它的其他作用?，F在，太陽(yáng)能技術(shù)已經(jīng)允許我們用它來(lái)為手機或者ipod充電，而且可以背在背包里。在不遠的將來(lái)，我們甚至可以把汽車(chē)的表面制成太陽(yáng)能發(fā)電系統，用來(lái)提供能源，或者研制出太陽(yáng)能飛機。
太陽(yáng)能是環(huán)保又高效的可利用能源，過(guò)去人們能有效利用的估計10%都不到。
6、氫氣大有潛力
除了太陽(yáng)能和風(fēng)能外，氫氣的潛力也不能小覷——雖然要把它轉化成經(jīng)濟實(shí)用的能源還遠著(zhù)呢。純氫并不是一種天然燃料，目前，獲得純氫*********的途徑還是從石油或天然氣中提煉，這對降低二氧化碳的排放沒(méi)有任何幫助。不過(guò)，使用純氫作燃料的內燃機的效率卻是普通內燃機的二倍。在冰島，可再生能源組織正在研究更好地利用氫氣，而美國也正在開(kāi)發(fā)用風(fēng)能去制造氫氣能源，說(shuō)不定哪天就能實(shí)現。同時(shí)，也有研究人員試圖利用生物工程的方式直接把太陽(yáng)熱量轉化為氫氣。
7、海浪發(fā)電法
在世界各地的可再生能源開(kāi)發(fā)項目中，歐洲一直走在前頭。今年夏天葡萄牙政府將在靠海的地方建立一個(gè)新型的海浪發(fā)電裝置Pelamis。這個(gè)如長(cháng)蛇般蜿蜒盤(pán)旋的鋼制長(cháng)管半淹沒(méi)在海水中，一直延伸至海面3公里范圍。2008年，一種122米長(cháng)的能源管道將可以為15000戶(hù)家庭供電。
由于成本較低，水力發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電相比有著(zhù)更大的優(yōu)勢，而且水流的稠密度是風(fēng)的10～40倍，“根據技術(shù)分析，這些新的流體動(dòng)力系統將比風(fēng)力更適用于我們的生活，接下來(lái)可能就是水力發(fā)電的時(shí)代了”。電力能源研究中心的羅杰·貝德說(shuō)。
美國的海浪發(fā)電法每年大概可以生產(chǎn)2100TWh約2100億度 的電量，而且海浪發(fā)電法產(chǎn)生的可用能源的總額等同于現階段水力發(fā)電水壩的產(chǎn)量。
有關(guān)海浪發(fā)電機的研究飛速發(fā)展，在紐約東邊河流2.5米下的地方，6條水力發(fā)電系統正在河底隧道里“待命”，它們將在這個(gè)夏天正式運行。預計它們將在第一年產(chǎn)出525000千瓦時(shí)的電量。根據之前一個(gè)18個(gè)月的試驗結果證明，只要有足夠的水力發(fā)電機，它們就可以產(chǎn)生2.6千萬(wàn)千瓦時(shí)的電量，并為8000戶(hù)家庭提供用電。專(zhuān)家認為，這個(gè)試驗結果是非常令人興奮的，因為水力發(fā)電將是一種不會(huì )污染環(huán)境而且可靠的能源?！拔覀儼阉Q(chēng)為銀色能源，因為與雨水等相比較，海浪的形成更容易被預測，而如果是風(fēng)力發(fā)電的話(huà)，你不知道風(fēng)什么時(shí)候會(huì )停下來(lái)，但我們從1000年前開(kāi)始就可以預測海浪的潮起潮落?！?/FONT>
8、往更深處采集能源
“西德克薩斯州被廢置的油礦里大概有5000百萬(wàn)瓦的地熱能源等待我們開(kāi)發(fā)，而這些能源正是來(lái)自地心熱水?！钡責崮茉囱芯恐行牡目枴べZ維爾說(shuō)道，“其實(shí)我們早就有能力可以把地心熱水轉變成能量，但我們并沒(méi)有好好運用和開(kāi)發(fā)，導致那些能源多數都被白白浪費了”。這些地熱能源可以轉化為電力或者為房屋提供暖氣。夏威夷、阿拉斯加以及美國北部各州很早就意識到地熱資源的好處，一種新的能源處理方式更可以使熱水在160攝氏度的“低溫”就可以通過(guò)機器轉化成電力。德克薩斯、喬治亞和西弗吉尼亞的一些公司正在研究這種低溫的地熱能源開(kāi)發(fā)事項，并有望在將來(lái)四五年間使這種能源使用效率成倍數發(fā)展。
9、從垃圾中獲取氣體
從舊石器時(shí)代開(kāi)始，人類(lèi)就懂得利用生物能量為生活服務(wù)，他們燃燒木頭取暖，并用它燒烤捕獵回來(lái)的動(dòng)物尸體。今天，有許多生物能量依然來(lái)自樹(shù)木，但我們希望能夠研制出一種更完善的方法把這些農業(yè)廢料、植物殘根轉化成電力能源。當我們燃燒這些植物材料的時(shí)候，它們會(huì )產(chǎn)生類(lèi)似于化學(xué)燃料的二氧化碳。其實(shí)植物從幾百萬(wàn)年前就不斷地排放出這些氣體，科學(xué)家們決定建立一個(gè)溫室，使這些氣體在產(chǎn)生的時(shí)候能夠通過(guò)化學(xué)作用變成能源。如今新一代的技術(shù)已經(jīng)能夠非常有效地利用這些廢物產(chǎn)生的氣體能源，它們能在一個(gè)低氧環(huán)境下把農業(yè)廢物轉變成一氧化物并最終變成有用的能量。這些能量除了被用于發(fā)電外，多余的廢置部分還可以用于為房屋提供熱量。
在弗蒙特的一個(gè)家庭農場(chǎng)里，主人飼養的1500頭牛每天排出數以千計的糞便，如果把它轉化為電力資源，每年就可以產(chǎn)出大概1.8百萬(wàn)千瓦時(shí)的電力。美國首個(gè)可再生農業(yè)資源計劃正準備幫助弗蒙特人民利用牛糞資源生產(chǎn)電力。
10、更好的技術(shù)可以節約能源
讓我們看看上世紀70年代的情況，那時(shí)候，一個(gè)家庭如果想節約能源，唯一的方法就是把燈關(guān)上。但是到了今時(shí)今日，家用能源協(xié)會(huì )創(chuàng )始者保羅·斯查克說(shuō)道：“如今最重要的是利用更好的技術(shù)來(lái)節約用電?！彪S著(zhù)科技的發(fā)展，美國在技術(shù)節能方面比過(guò)去30年大有提高，美國現在每創(chuàng )造1美元產(chǎn)值所耗費的能源已比30年前降低了47%?？上У氖?，依然有很多能源在到達我們房屋或辦公室前就被浪費掉了。消費者對這是無(wú)能為力的，但你可以在家里減少用電量，既可以省錢(qián)，又可以為能源危機做出小小貢獻，“我把這個(gè)叫做‘負兆瓦’，”落基山學(xué)院的阿默瑞·洛溫斯說(shuō)道：“你想要又便宜又環(huán)保的能源？有比不生產(chǎn)能源更好的方法嗎？”
