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西班牙PS10太陽能發電塔

捕獲的二氧化碳被鹽湖吸收

挪威Hywind發電機

應對氣候變化是全人類共同面對的艱難挑戰，但或許，依靠目前已有的技術完全可以做到。英國《泰晤士報》報道說，只要我們善加利用，這些技術完全可以“呵護”我們日益脆弱的家園。

　　1.太陽能

　　西班牙是全球太陽能領域的排頭兵。西班牙PS10太陽能發電塔（PS10 solar power tower）是歐洲首座商業性太陽能發電廠，也是西班牙最大的太陽能發電廠，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。塔上設有陽光收集器及汽輪機，利用汽輪驅動發電機來發電。此發電方式的成本雖然較傳統方式的要高出3倍，但如同風力發電一樣，未來，隨著技術的進步，成本會大幅度降低。

　　該發電廠將于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）

　　發電站燃燒煤和垃圾可以產生電力和熱能，有時候也伴有氫氣。這個過程中產生的二氧化碳可以被捕捉并且安全地被“發配”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。歐盟領導人承諾，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，當時美國德州油田使用這種技術來提高石油采集率。有科學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，人們又重新爆發了對CCS的熱情。

　　但是，CCS技術也面臨著破壞環境和具有不可預知的危害等爭論。

　　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、節約能源。安裝智能電表后，戶主能更容易地把利用風力或太陽能所發的電“賣”回給電網。消費者和小型企業主可以更好地留意其能源消耗，從而節省開支并從中獲益。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風騷，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.風能

　　英國政府的氣候變化委員會估計，到2020年為止，風能將占英國能源的30%。其中，近海風電是風力發電的關鍵，英國安裝的海上風力發電機數量在全球領先。2008年10月，英國首相戈登·布朗宣布，英國已經超過丹麥，成為世界最大的近海風能生產者。

　　風力發電的下一步發展將是在深水區建造漂浮風力渦輪發電機。2009年9月，全球首個近海漂浮風力渦輪發電機在挪威北海海域正式投建。這座發電機名為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，而浮臺內部放有水和巖石當做壓艙物以幫助其保持平衡。

　　Hywind發電機是由挪威國家石油海德羅公司（StatoilHydro）研制并投建的。據悉，漂浮式發電機最大的優勢是它可以在水深120米至700米的海域投入使用，相比于當前常規近海發電機，漂浮式發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，風力往往會更強勁，也就意味著這種發電機能夠產生更多電能。對于有些人士提出風力渦輪發電機不符合審美觀的看法，研究人員表示漂浮式發電機由于離岸較遠，因而也不會存在審美上的問題。

　　雖然漂浮發電機造價較高，但由于該技術擁有眾多優點，而且海德羅公司認為隨著技術成熟，這種發電機的成本會降低。該公司表示，Hywind發電機有望在未來幾周內開始發電。

　　5.核能

　　因為核能的可靠性和穩定性，其正在經歷新一輪的復興之路，包括韓國、印度、俄羅斯在內的全球13個國家有53座核反應堆正在建設中，而且，英國政府還打算引入“碳稅”對核能產業進行補貼。

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

　　由于核能清潔環保，原本幾個嚴重質疑核能安全性的國家，例如德國，在最近幾個月內，態度也發生了轉變。美國立項建設的核反應堆達34座，俄羅斯則打算建設42座。

　　但是環保組織認為，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保組織負責人的話說，事實證明，綠色技術例如風力以及混合能源就可以保障英國的能源需求，并創造就業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，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濟。英國太陽能公司首席執行官杰里米·萊格特認為，建筑物的屋頂上有充足的空間用于太陽能發電，即使是在陰沉多云的英國，也有足夠的空間用于產生數十億瓦特的電力。另外，在地中海陽光地帶，有許多價格低廉的土地可供建設太陽能電廠。

　　英國專家認為，當地每年接收的太陽能如果轉換為電力，將是英國全年用電需求的700倍，因此太陽能板的研發就成了產學界重視的問題。不過，英國多霧，尤其倫敦更有霧都之名，科學家們發現，如果以非結晶的矽取代傳統的結晶矽，轉換電力的能力可以提升百分之十。

　　但是，矽是一種相當昂貴的材料，據測算，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生的動力來驅動，基于現有技術上的個人快速交通（PRT）系統最終會將無人驅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。英國設計的這種PRT系統是一部無人駕駛的四人座出租車，它依靠電池產生動力，其時速可達25英里，而且會沿著其自己的狹長道路系統行使。一旦乘客通過觸摸屏選好了目的地，控制系統會記錄下要求，并向艙車發送一條信息，隨后艙車會遵循一條電子傳感路徑前進。

　　希思羅機場已經購買了18輛艙車，準備往來于5號航站樓商業停車場和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，預計會約有50萬旅客使用希思羅機場PRT系統。

　　8.超導體電線

　　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體公司最新研制出一種超導電線，能夠在零下196攝氏度環境中，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.波浪能發電

　　波浪能發電是通過波浪能裝置將波浪能首先轉換為機械能（液壓能），然后再轉換成電能。這一技術興起于上世紀80年代初，西方海洋大國利用新技術優勢紛紛展開實驗。波浪能具有能量密度高、分布面廣等優點。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。小功率的波浪能發電已在導航浮標、燈塔等獲得推廣應用。

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

　　英國在全球波浪能發電市場獨領風騷，全球25%的波浪能發電技術由英國所研發。

　　2008年9月，葡萄牙建造的世界第一座商用波浪能發電場首次亮相。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換器，Agucadoura發電場的波浪能將會被轉化為電能。然后通過海底電纜中轉站，最終注入電網。該設備將會產生2.2兆瓦的電能，這些電能足夠滿足1500個家庭的用電需求。波浪能發電站的最終目標是產生21兆瓦的電能。

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

　　10.生態飛機

　　民用航空市場目前發展迅速，然而由于其導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來改善這一行業的形象。

　　2007年，英國航空公司易捷航空成功開發出了一種新型生態飛機，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。

　　英國皇家航空學會設計出的擁有“飛翼”的生態飛機已經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槳扇發動機，該發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電，不過，其成本令人咂舌。塞文河潮汐發電大壩項目預計耗資300億美元，在威爾士塞文河入海口上修建10英里長，設計壽命120年的發電大壩。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，環保組織表示，在河邊設置截流口會嚴重破壞周邊地區的生態系統。

　　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生的多余電量提供補償，因此，利用太陽能屋頂發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生可循環利用的電能呢？目前使用科學家最新技術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，傳統上的硅電池無法將可見光線轉化成為能量，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，它采用纖薄的帶有透明電極的有機聚合物層構成，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。

　　該項技術已經在美國得到了推廣。

　　14.可逆熱泵

　　很多在鄉村擁有大量土地的家庭已經開始使用這些熱泵。這些熱泵使用當地的地面或者地下巖層作為熱量的“集中營”，通常，在夏天，大量熱量存儲于其中，而在冬天，農戶就會從中提取出熱量，這種熱泵大大節省了天然氣的使用。

　　15.第二代生物質燃料

　　同玉米、大豆或者甘蔗相比，每公頃土地生產出來的海藻能夠提供100倍的能源。“碳基金”公司預測，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.發光二極管（LED）燈泡

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

　　與傳統燈泡相比，LED燈泡要節能95%以上，而且似乎還有更大的節能潛力。菲利普公司已經研發出了一個非機械的方式，其燈泡可以根據不同光線的大小和形狀進行調整。

　　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出適合家庭使用的發白光的燈泡。但開發商相信，這種燈泡的價格在今后5年內成本將大大降低。屆時，LED燈泡將會從傳統的電子設備指示燈中脫穎而出，成為照明領域的一顆新星。

　　17.熱電聯產

　　熱電聯產是指同時生產電、熱能的工藝過程，較之分別生產電、熱能方式節約染料。由于熱電聯產具有節約能源改善環境質量等綜合效益，在丹麥等歐洲國家發展迅速。

　　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熱水。此外，利用IT和發電部門產生的余熱還可以開發出更多的熱電聯產方式。

　　18.航空旅行可能被視頻會議所取代

　　有關數據顯示，飛機所排放的二氧化碳已經占據了二氧化碳總量的3%。因此，有效降低航空業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，聯合國秘書長潘基文在開幕式上表示：“信息通信技術解決方案已經成為減少溫室效應的有效手段之一。”無獨有偶，法國市場調研機構IDATE也發表報告稱，全球的環境污染給電信業帶來了發展機遇。報告指出，利用通信技術取代二氧化碳排放大的商業活動，如利用視頻會議代替航空旅行、利用互聯網技術遠程辦公等都可以有效地減少二氧化碳的排放。

　　現在，越來越多的機構已開始采用視頻通信技術實現遠程的溝通和協作。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。瑞典海關采用視頻會議系統，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，鋰空氣電池無疑是首選。

　　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合電解質和鋰陽極。空氣中氧活性物質作為陰極，同時減少陰極表面與鋰的反應，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來源的基礎，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的放電形式和長時間存儲壽命，比一些鋰離子電池系統更環保。不過，鋰空氣電池也存在致命缺陷，即固體反應生成物氧化鋰（Li2O）會在正極堆積，使電解液與空氣的接觸被阻斷，從而導致放電停止。

　　今年3月份，日本產業技術綜合研究所與日本學術振興會(JSPS)共同開發出了新構造的大容量鋰空氣電池。研究人員在負極（金屬鋰）一側使用有機電解液，在正極（空氣）一側使用水性電解液。在兩種電解液之間設置只有鋰離子穿過的固體電解質膜，將兩者隔開。這樣便可防止電解液混合，并促進電池發生反應。

　　該技術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，汽車可實現連續行駛且無需充電等待時間。可以從用過的水性電解液中輕松提取金屬鋰，鋰能夠反復使用。可以說是用金屬鋰作為燃料的新型燃料電池。

　　要實現電動汽車的普及，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注。由于鋰空氣電池的正極使用空氣中的氧做活性物質，理論上正極容量無限大，因此可實現大容量。

　　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在美國洛杉磯西北部的沙漠農場里。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，并用來當作發電機運行當地的一部機器。該全球最大的太陽能農場讓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

　　首座商用波浪能發電廠——葡萄牙的“紅色海蛇”

　　英國皇家航空協會研制的生態飛機

　　法國的La Rance潮汐電站

　　美國太陽能反射器