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未來十大替代能源

http://www.whhswh.com 2009-09-25 15:24 來源:人民網(wǎng)

  1.太陽能住宅

  想象一下不用交電費(fèi)的生活,太陽能或許能將此變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。太陽能發(fā)電系統(tǒng)利用光電池將光能轉(zhuǎn)化為電能,而太陽能熱水器則利用聚光面板來對水加熱。太陽能清潔并且可再生,但這些系統(tǒng)的前期投入也相當(dāng)可觀——通常一個太陽能發(fā)電系統(tǒng)要耗費(fèi)25000到30000美元,而一個太陽能熱水系統(tǒng)則需10000美元。

  2.核能

  盡管原子的原子核極其微小,但維持原子核穩(wěn)定的能量卻極其巨大。核能開發(fā)就是駕馭這種能量使之安全地提供電能。目前美國有大約100座正在運(yùn)行中的核電站,供應(yīng)著全國約五分之一的電力。核電站在提供巨大能量的同時不會排放空氣污染物,但其產(chǎn)生的放射性核廢料在很長的時間(甚至長達(dá)數(shù)十萬年)里仍具有潛在的危險性。麻省理工學(xué)院發(fā)明的太陽能房屋,屋頂?shù)奶柲茈姵貫榉课萏峁┝舜蟛糠值哪茉础?/P>

  3.太陽能發(fā)電場

  太陽能發(fā)電場有兩種運(yùn)作方式:太陽熱能電場也稱作聚光太陽能系統(tǒng),是利用鏡子將陽光聚集起來,對水加熱并利用水蒸汽推動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn);而光電太陽能電池則是直接將光能轉(zhuǎn)化為電能。太陽能是一種潛力巨大、潔凈的可再生能源,但陽光并不是隨時存在——太陽能發(fā)電不能在夜晚或陰天的時候進(jìn)行。同樣,太陽能發(fā)電場也需要大量的資金投入。核能1957年8月7日在內(nèi)華達(dá)試驗(yàn)場進(jìn)行的斯托克斯大氣層核試驗(yàn)。該試驗(yàn)是“Plumbbob”測試項(xiàng)目的一部分。9千噸當(dāng)量的斯托克斯(Stokes)是由氣球運(yùn)到空中爆炸的。

  4.風(fēng)力發(fā)電場

  現(xiàn)在,美國是世界上最大的風(fēng)能發(fā)電國,總量達(dá)18000兆瓦,足以滿足540萬戶中等美國家庭的用電需求。美國能源部預(yù)測,到2030年,美國電力的五分之一將來自風(fēng)能。在這一點(diǎn)上,有些國家目前至少在人均水平上領(lǐng)先于美國。例如,風(fēng)能在丹麥的能源供應(yīng)中已經(jīng)占到20%。風(fēng)能是種取之不盡的清潔能源,但風(fēng)能發(fā)電場往往是鳥類和蝙蝠的噩夢——它們常常被風(fēng)車旋翼撕得粉碎。渦輪機(jī)的存在也使當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)變得支離破碎。

  5.地?zé)崮?/STRONG>

  巨大的熱能埋藏在地球的表面以下,火山噴發(fā)便是其威力的體現(xiàn)。地?zé)崮芸梢杂脕戆l(fā)電、為建筑物供暖、加熱道路。目前全世界的地?zé)岚l(fā)電總量約是8000兆瓦,其中美國占了2800兆瓦,還不到全國發(fā)電總量的0.5%。地?zé)崮芊浅崈簦瑑α控S富,且全天24小時都能獲得,但其開發(fā)卻需要大量的前期投入。

  風(fēng)力發(fā)電場分析家估計,至少需要26萬臺300英尺高的渦輪機(jī)(或稱葉輪機(jī)),才能滿足美國的電力需求。圖中的渦輪機(jī)位于是密蘇里州的金市(King City)。

  6 水流和波浪能

  這種流體動力學(xué)裝置就如水下的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。來自河流、海流、潮汐以及人工水道如運(yùn)河等的水流能推動渦輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能,其原理與風(fēng)力發(fā)電廠相似。流體運(yùn)動能是可再生能源,也不會產(chǎn)生污染氣體或溫室氣體。但目前流體動力能利用技術(shù)還落后太陽能和風(fēng)能技術(shù)差不多15年,阻礙水流產(chǎn)生的環(huán)境影響也尚待研究。

  地?zé)峋鶏u的地?zé)峋_采來自地球內(nèi)部的天然能源。

  7.電動車

  完全使用電能的汽車效能大約是汽油動力車的四倍,油氣混合動力車的兩倍。電動車不會排放尾氣,維護(hù)成本也低,但最大的挑戰(zhàn)在于其蓄電池組:如何降低電池成本、如何改進(jìn)電池的持久性,并保證車輛能在各種條件下安全地行駛——比如,保證蓄電池組在低溫時仍能使用、避免電池在過熱時著火等。海洋浮標(biāo)發(fā)電器如圖所示,海洋浮標(biāo)發(fā)電器(Ocean-buoy generators)有望將海浪的運(yùn)動轉(zhuǎn)化為能量。波浪運(yùn)動導(dǎo)致浮標(biāo)內(nèi)部的線圈與錨定的磁性中軸作相對運(yùn)動,從而產(chǎn)生電能。

  8.氫動力車

  氫燃料電池利用氫與氧的反應(yīng)產(chǎn)生電流推動電動車運(yùn)行,而排氣管排放的尾氣只有一種成分:水。氫動力車的效能約是汽油動力汽車的兩倍,但它還要面對大把的挑戰(zhàn)。雖然氫燃料電池排出的只有水,但目前大規(guī)模生產(chǎn)氫的方法仍然是從自然界中的甲烷氣體提取,過程中同樣產(chǎn)生了大量的二氧化碳。還有,哪里能給車加氫呢?

  9.住宅風(fēng)能發(fā)電

  與風(fēng)力發(fā)電場相比,小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)使用相對小巧的渦輪機(jī)便可滿足單個家庭的需要。根據(jù)美國風(fēng)能協(xié)會(American Wind Energy Association)的描述,一個典型的住宅風(fēng)能系統(tǒng)的發(fā)電量是1到10千瓦,旋轉(zhuǎn)翼直徑是10到25英尺(3到8米),風(fēng)車塔高度為80英尺(24米)。但其實(shí)一個400瓦的渦輪機(jī)加46英寸(117厘米)直徑的旋轉(zhuǎn)翼提供的電能即可滿足泵水、照明或使用電器的需要。風(fēng)能是免費(fèi)的,許多小型渦輪機(jī)工作起來卻不像廣告中說的那樣好,而是經(jīng)常吵得要命。

  10.海洋熱能轉(zhuǎn)換

  海洋熱能轉(zhuǎn)換海洋熱能轉(zhuǎn)換(Ocean Thermal Energy Conversion,OTEC)利用表層海水與下層海水之間的溫度差來產(chǎn)生能源。因?yàn)殛柟庹丈洌韺雍K疁囟容^高,而下層的海水溫度則低得多。海洋熱能轉(zhuǎn)換工廠(或稱海洋溫差發(fā)電廠)利用溫暖的表面海水加熱氨水或其他低沸點(diǎn)的液體,由此產(chǎn)生氣體推動渦輪機(jī)發(fā)電。之后,這些氣體用從海洋深處泵送上來的海水進(jìn)行冷卻,從而循環(huán)使用。如果海洋吸收的太陽能有千分之一轉(zhuǎn)化成電能,便可提供相當(dāng)于美國一天耗電量20倍的電能。然而,海洋熱能轉(zhuǎn)換的設(shè)備規(guī)模龐大,需要大量資金的預(yù)先投入。

  在缺乏陽光的地方,這樣的微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)或許能幫你解決用電問題。

  

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