新能源與普通人的生活狀態(tài)看似相距很遠(yuǎn)，仿佛關(guān)于新能源都是企業(yè)、政府和研發(fā)人員的事，但仿佛我們對(duì)新能源又十分關(guān)心，在愈演愈烈的全球?yàn)?zāi)難面前，我們每個(gè)人都開始關(guān)注全球環(huán)境，關(guān)注我們的地球了。本篇文章讓我們每個(gè)人都能對(duì)未來全球的替代能源前景有個(gè)認(rèn)識(shí)，不容置疑的是，新技術(shù)確實(shí)在改變著我們的生存狀態(tài)。

海藻燃料：尚需時(shí)日成好夢(mèng)

在清潔能源的教科書里，藻類被描述成生長(zhǎng)環(huán)境要求簡(jiǎn)單，只要有海水輔以陽光就能生長(zhǎng)，甚至可存活于廢水和污水中，不與人爭(zhēng)糧，不與糧爭(zhēng)地。從效率來看，它長(zhǎng)勢(shì)飛速，從生長(zhǎng)到產(chǎn)油只需要兩周左右時(shí)間，相比第一代生物燃料作物所需的幾個(gè)月，十分劃算;其產(chǎn)油量也算可觀，理論上說，如種植2000萬至4000萬英畝的藻類，它們產(chǎn)生的生物原油總量可以達(dá)到目前美國(guó)原油進(jìn)口數(shù)量;另據(jù)美國(guó)從1976年起啟動(dòng)的微藻能源研究項(xiàng)目數(shù)據(jù)，海洋微藻等藻類能大量吸收碳，養(yǎng)殖過程中減排產(chǎn)油一舉兩得。

然而海藻燃料真的像看上去那么“美”嗎?

深入實(shí)驗(yàn)顯示了一些會(huì)“潑人冷水”的資料。首先，那種最適于做生物燃料的海藻，乃特殊族群，并不是隨處皆可茁壯成長(zhǎng)。藻類燃料的研究人員已經(jīng)耗費(fèi)了數(shù)十年時(shí)間嘗試在露天池塘養(yǎng)殖這種生物體，但很快水質(zhì)就被其他當(dāng)?shù)卦孱愇廴?，特殊培養(yǎng)的藻類很快被滅絕。

另外，封閉生物反應(yīng)器也使海藻燃料面臨重重困難。美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的生化工程師約翰·西恩，曾為一個(gè)現(xiàn)已停止的海藻燃料項(xiàng)目工作過，他表示，封閉生物反應(yīng)器使資金成本大幅增加，且這類反應(yīng)器需按比擴(kuò)大，否則無法滿足所有藻類所需的太陽能量，會(huì)出現(xiàn)低于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的燃料。他認(rèn)為海藻燃料的成熟，還需要很多項(xiàng)測(cè)試、技術(shù)調(diào)整以及將昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施到位。

而據(jù)美國(guó)《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道，美科技公司爭(zhēng)相研發(fā)轉(zhuǎn)基因超級(jí)藻獲取新燃料，引起了部分科學(xué)家的擔(dān)憂，因?yàn)檗D(zhuǎn)基因藻通常要把其他生物的基因復(fù)制粘貼到藻類的基因內(nèi)，恐對(duì)環(huán)境造成不好的影響。美國(guó)能源部可再生能源事務(wù)負(fù)責(zé)人亦表示，海藻煉油項(xiàng)目，都必須接受環(huán)境評(píng)估。

海藻燃料不會(huì)被輕易放棄，國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)在經(jīng)過了多年的研究評(píng)估，才確定了可用于航空運(yùn)輸業(yè)的生物燃料中包括藻類。6月8日，“新一代鉆石DA42”飛機(jī)也在柏林首航成功，這次飛行中燒的不是航空煤油，而正是由海藻制成的生物燃料。只不過，盡管目前從生產(chǎn)技術(shù)來看是完全可以實(shí)現(xiàn)的，但由于成本制約，商業(yè)化生產(chǎn)還不可行，藻類們多長(zhǎng)時(shí)間能邁過實(shí)驗(yàn)規(guī)模，走上大規(guī)模商業(yè)化，很難回答?？磥恚Ｔ迦剂舷胗瓉硭陌灾鲿r(shí)代，恐怕還得費(fèi)一番氣力。

潮汐發(fā)電：潮起汐落看不盡

海水江水每天兩次的漲落，早為潮，晚為汐。好多人認(rèn)為，潮汐能比風(fēng)能更不靠譜，其不可預(yù)測(cè)性與開發(fā)成本的落差，將導(dǎo)致其成為失敗的產(chǎn)物，這種看法未免太過消極。

利用潮汐能發(fā)電與普通水利發(fā)電原理類似。通過出水庫(kù)，在漲潮時(shí)將海水儲(chǔ)存在水庫(kù)內(nèi)，以勢(shì)能的形式保存，然后在落潮時(shí)放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。某種角度來看，潮差會(huì)在一日內(nèi)經(jīng)常變化，月循環(huán)的半個(gè)月內(nèi)變化可相差兩倍，無特殊調(diào)節(jié)措施時(shí)，出力有波動(dòng)和間歇性;而潮汐電站的建設(shè)位置必須選擇有利的海岸地形;漲落潮時(shí)完全相反的水流方向和長(zhǎng)期水下發(fā)電的特點(diǎn)，要求了水輪機(jī)的技術(shù)與耗材。這些都造成投入的價(jià)格不菲。

但是，若因此就對(duì)潮汐發(fā)電灰心喪氣可早了點(diǎn)。人們已經(jīng)看到，潮汐能蘊(yùn)藏量極大，可以說只要太陽、月球、地球還在轉(zhuǎn)，它幾乎取之不盡;也不需開采運(yùn)輸，潔凈而無污染，也因此雖然存在一次投資大的問題，但運(yùn)營(yíng)成本相對(duì)較低;另外建造潮汐電站不需改田遷人、不需筑高水壩，前者對(duì)于人多地少、農(nóng)田非常寶貴的沿海地區(qū)來說擁有絕對(duì)的吸引力，而后者使得即便發(fā)生地震等自然災(zāi)害，水壩嚴(yán)重受損，也不至于對(duì)下游城市、農(nóng)田、居民等帶來嚴(yán)重災(zāi)害。

早在1967年，世界第一座具有商業(yè)實(shí)用價(jià)值的潮汐電站已經(jīng)建成，數(shù)十年來該行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，可能遠(yuǎn)超你的想象。現(xiàn)在，這個(gè)名為郎斯的電站仍在法國(guó)圣馬洛灣郎斯河口兢兢業(yè)業(yè)，該河口最大潮差13.4米，平均潮差8米，郎斯電站的機(jī)房中安裝有24臺(tái)雙向渦輪發(fā)電機(jī)，能操作兩個(gè)方向的水流，漲潮、落潮都能發(fā)電，裝機(jī)容量已達(dá)240兆瓦，發(fā)電量已并入國(guó)家電網(wǎng)。

而在紐約市東海岸的水下，安裝的一組渦輪機(jī)起初無法承受水的近恒力，輪片與集線器都折斷了。但在幾次技術(shù)革新與嘗試后，這組設(shè)備在2008年的測(cè)試中連續(xù)運(yùn)行超過9000個(gè)小時(shí)，為兩處終端用戶交付了每小時(shí)70兆瓦的電力。

2010年的夏天，“自然電流能源服務(wù)計(jì)劃”啟動(dòng)，項(xiàng)目計(jì)劃安裝的兩處渦輪機(jī)將為新澤西的游船碼頭提供電力。而“全球綠色建筑”的研究人員凡·霍森稱：“我們考慮的是整個(gè)海洋朝同一方向運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的能量，絕對(duì)強(qiáng)大的能量會(huì)讓潮汐發(fā)電集萬眾所矚目?！盵page]

清潔煤：還以藍(lán)天莫輕言

2009年，奧斯卡獲獎(jiǎng)導(dǎo)演科恩兄弟拍攝了一輯諷刺短片：一名推銷員大力推薦著一款標(biāo)有“清潔煤”字樣的空氣清新劑，當(dāng)畫面轉(zhuǎn)換，一戶人家在使用這款清新劑時(shí)，瓶子里噴出的全是黑煙，嗆得全家人咳嗽不止。短片結(jié)尾呈現(xiàn)一行字：“現(xiàn)實(shí)生活中，根本沒有清潔煤。”

事實(shí)果真如此嗎?

“清潔煤”這個(gè)概念，已不是養(yǎng)在深閨人不識(shí)的技術(shù)了，該詞已經(jīng)進(jìn)入了西方政治候選人的能源計(jì)劃中。它的“走紅”似乎意味著：煤，不但廉價(jià)、可靠，且可以對(duì)生態(tài)環(huán)境無害。美國(guó)能源部部長(zhǎng)朱棣文支持這一觀點(diǎn)，宣布美國(guó)能源部將動(dòng)用超過30億美元，來資助能將煤炭中的二氧化碳捕獲并封存的技術(shù)，以減少空氣污染。

黑色的臟能源——煤，能轉(zhuǎn)化為綠色清潔能源，還人們以藍(lán)天綠水，這一想法的確令人心折。但不幸的是，“清潔”的煤或有可能實(shí)現(xiàn)，但想同時(shí)結(jié)合“便宜”和“清潔”這兩大優(yōu)點(diǎn)的煤，只能是一個(gè)空想。

以現(xiàn)時(shí)技術(shù)，將燃煤排放物脫硫98%，已經(jīng)不是什么困難。問題是即使提取出這些礦物質(zhì)，燃煤仍會(huì)生出大量的二氧化碳。對(duì)付二氧化碳的做法是，捕獲并將其轉(zhuǎn)化為固體形式，然后將其壓縮，深埋或注入地下，而不是排放到大氣中。

但據(jù)美國(guó)國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，捕獲煤炭中二氧化碳并將之封存于地下定點(diǎn)，會(huì)增加燃煤電廠30%至100%的成本，具體數(shù)字取決于采用的方法。此外，燃煤發(fā)電廠多加了封存這一步驟，還會(huì)比以往產(chǎn)生同等電力時(shí)多燃燒1/4煤。這意味著更多的破壞性采礦作業(yè)、更多的二氧化碳排放量、更多的粉煤灰及煤炭燃燒時(shí)有毒的副產(chǎn)品。

美國(guó)約翰斯霍普金斯大學(xué)的環(huán)境科學(xué)家瑪麗·?？怂贡硎荆芯咳藛T已嘗試著實(shí)施了凈化空氣的技術(shù)，但這卻導(dǎo)致廢燃料深入到固體垃圾中。這種替代性的污染后果嚴(yán)重，拿粉煤灰漿來說，它曾沖破過田納西州的防護(hù)堤，導(dǎo)致水銀、鉛和砷污染了供水。為了盡可能徹底處理有毒物質(zhì)，每年需拿出超過50億美元的巨額資金來補(bǔ)救。

美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室地質(zhì)學(xué)家的另一項(xiàng)研究成果，為在海底存儲(chǔ)二氧化碳的方法敲響警鐘。在50年前，為增加石油產(chǎn)量，德克薩斯州一個(gè)油井曾被填充二氧化碳，并用水泥加固管道。但近期，研究人員獲得了其中一塊加固水泥，竟發(fā)現(xiàn)其中的一部分已經(jīng)腐蝕，推斷這是由當(dāng)年存儲(chǔ)的二氧化碳和地下水混合后形成了碳酸所致。同樣，在海底封存的二氧化碳，可能會(huì)對(duì)起加固作用的水泥產(chǎn)生腐蝕，最終仍然有可能會(huì)被釋放到大氣層中。若真如此，此方法將只能得到一個(gè)暫時(shí)性好處。

然而不管怎樣，這項(xiàng)面向未來的重要計(jì)劃，多數(shù)人依然保持謹(jǐn)慎樂觀的態(tài)度。畢竟僅在美國(guó)，煤炭生產(chǎn)電力仍占據(jù)了全國(guó)電力的約一半，而據(jù)世界能源組織預(yù)測(cè)，到2020年，全世界煤的使用量還將上升43%，石油和天然氣卻預(yù)計(jì)在40年和60年后將耗光殆盡。因此雖被視為導(dǎo)致地球氣候變化主要的溫室氣體排放源，但人們還不得不依靠煤炭再走上一段日子，這種情形下，新一代煤電設(shè)施及其所需的新技術(shù)，大有開發(fā)價(jià)值。