加载中…
个人资料
网页图书馆
网页图书馆
  • 博客等级:
  • 博客积分:0
  • 博客访问:364,336
  • 关注人气:156
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
相关博文
推荐博文
谁看过这篇博文
加载中…
正文 字体大小:

新能源(二)

(2018-10-13 07:49:07)
标签:

能源作物

能源季刊

矿物燃料

二氧化碳

秸轩

分类: 前沿科技

未来的新能源

能源作物数百年来,煤和石油一直在燃料王国里唱"主角",试想,煤和石油的"祖宗"既然都是远古时代的植物,那么能不能种植能源作物,像收割庄稼一样来"收获"石油呢?这将是21世纪人们普遍关注的一个新的问题

理想的生物燃料作物应具有高效光合能力从当前情况看,芒属作物可算是一种理想的生物燃料作物"芒",原产于中国华北和日本,这种植物具有许多优点:

1生长迅速很短的时间内就能长3米高,所以当地人称它为"象草"

2生长泼辣这种作物从亚热带到温带的广阔地区到处都能生长,它在强日照和高温条件下生长茂盛,对肥水利用率高在生长期间,可不施化肥和农药,凭它根状茎上的强大根系能有效地吸取养料

3燃烧完全”芒”在收割时比较干燥,植株体内只会有20%一30%的水分这种作物在生长过程中从大气中吸收多少二氧化碳,燃烧时就释放多少二氧化碳,不增加大气中二氧化碳的含量

4成本低芒属作物所产生的能源相当于用油菜籽制作的生物柴油的两倍,其成本还不及种植油菜的1/3

5产量高据试验,这种生物燃料作物,每公顷产量高达44吨如果1公顷平均年"收获”12吨石油,比其他现有任何能源植物都高,而且可连续收获多年

绿色植物将向人们提供越来越多样的化学制品和能源从能源作物提炼出来的生物柴油可以取代石油,减少人类对石油的过度依赖因而能源作物的开发与种植,不仅使能源可再生和综合利用,减少环境污染,也为农业经济的复苏创造了契机能源作物将成为人类开发再生能源的又一新途径

能源作物是再生能源,取之不尽,用之不竭德国奥尔登堡大学经讲学博士林奇聪在《能源季刊》发表的研究结果指出,每1公顷油菜可生产1200升植物油和1060升的氧气(40个人1年所需的氧气量),植物油不仅可供食用,同时只要经过简单的化学反应,就可变成生物柴油;氧气对净化空气的益处世人皆知

研究结果表明,生物柴油不含硫化物,因此不会形成酸雨现象;另外它可以借由生物分解,避免对土填地下水的污染目前世界各国纷纷开发新能源,期望能在维持工业发展的同时,减少温室气体的排放量

推广种植能源作物,不仅是国际环保的大势所趋.而且也是农业经济与改善土壤的要求所致现代农业的高度生产单一作物的种植以及过度机械化的结果,导致严重的土壤流失,而不当的耕种方式种植将造成对环境的不良影响种植能源作物,不仅可阻止土壤的流失,还可帮助土壤建立新土壤层

到目前为止,科学家们已发现了40多种"石油"植物专家们正在进行品种的选择和质量的优化,并准备尽快实行商业化生产现在,欧洲一些国家已在大规模种植芒属植物,英国打算拿出150万英亩的土地来种植这种生物燃料作物德国已兴建了一座发电能力为12万千瓦的发电厂,其燃料就是芒属植物白杨柳树的混合物和秸轩

英国科学家与工程研究委员会不久前决定,它将投资2000万英镑用于开发洁净能源新技术,其中向绿色植物要能源是这个研究计划的一部分科学家们认为,现在普通植物对于阳光的利用效率不到4%,如果通过研究使其提高到5%,那么只要世界农田面积的1/10,就可提供相当于目前人类使用的全部化学燃料的能源

科学家预言,在未来20—30年内,从事耕种的一部分农民将转而生产能源作物,并建立使用"生物燃料"为燃料的发电站

能源与环境人类的生活离不开能源如果没有能源,人就得吃生米生菜生肉,这对原始人来说,可以,对现代人来说,那不可想像要把饭菜烧熟,就得能源照明需要能源,坐汽车火车轮船飞机也需要能源,炼钢炼铁开动机器都得有能源

人类能源的总来源是太阳这就是说,不仅风能水力能海浪能生物质能太阳能等自然能源来自太阳,就是矿物燃料煤石油天然气也来自太阳以上这些属于一次能源,由一次能源生产的电力属于二次能源

目前在人类能源当中挑大梁的一次能源是煤石油天然气这些矿物燃料矿物燃料的大量使用,给环境带来十分广泛的影响:

矿物燃料的开采要毁掉一些土地,有时不可避免地要占用一部分农田矿物燃料的运输也会带来环境问题,如海上石油运输,经常发生事故,泄漏的原油污染大片海域;就是不发生事故,压舱水的排放也常常在小范围内使海域受到污染矿物燃料的燃烧,对环境产生的影响最大其中硫氧化物氮氧化物等各种有害气体污染空气,已经使人们难以忍受,因为矿物燃料的燃烧总是要排放出非常多的二氧化碳,甚至达到改变空气成分的比例的程度,使地球的气温升高,这已经成了全世界格外关注十分头疼的一个环境问题

怎样才能减少因能源使用而带来的环境影响呢?

首先,要节约能源减少全人类的能源消耗,才能减少二氧化碳的排放这是从环境保护的角度说,节约能源势在必行另一方面,能源本身也存在着危机据勘察,地球上可供开采的石油有816亿吨,天然气495亿吨,煤10万亿吨现在全世界每年的能源总消耗量大体上是95亿吨标准煤,其中主要的是石油天然气和煤,分别占45%19%25%,此外,还有7%的水电,3%的核能按照目前的消费状况,石油将在三四十年内采完,煤炭虽多,也只能开采250年左右以后,随着科技水平的提高,这些矿物能源的储量也可能提高,但是,不管怎么说,地壳运动给我们预备下的矿物燃料总是有数的,我们用一点就少一点,不悠着点儿用,恐怕是要被动的

其次,要利用高科技,开发新能源目前原子能发电已进入实用阶段,受控热核聚变的探索也在步步前进,有望加入人类能源的行列

再次,要积极利用自然能其中包括,直接利用太阳能,太阳能发电风力发电海浪,潮汐发电水力发电等这些能源的使用,基本上对环境没有污染,因此被人们称作"清洁能源"

还有,还必须治理矿物能源燃烧产生的污染物

最后一点必须说明的是,要注意解决广大农村的能源问题全世界的广大农村,能源相当缺乏全球大约有15亿农村人口用不上煤石油天然气这些矿物燃料,他们只能砍柴烧,或烧牛羊粪或烧作物秸轩的农民要花费很大精力去剥树皮砍灌木铲草根拣牛这样做的结果,毁掉了很多树木,破坏了绿色植被,对生态环境也是一种巨大的破坏由于全世界每年要烧掉4亿吨以上的牛粪和秸轩,使越来越贫瘠的土壤丧失了很多有机物还田的机会不解决这些农民的能源问题,他们的生存环境就会更加恶化,他们也难以摆脱贫困的境地

我国面临的能源问题研究和开发能源,这是我国经济建设和社会发展的战略重点要想使我国经济保持持续发展的势头,在相当长的时期内,必须下大力气发展采矿冶金化工建材等基础工业和铁路公路航运航空等交通运输业,而这些都是需要大量消耗能源的行业我国要依靠仅占世界7%的耕地来改善占世界22%人口的食物供应,必须依靠能源的保证来实现农副产品的现代化大生产

目前我国人均年耗能还不到1吨标准煤,而要达到"小康"水平,年人均能耗至少要达到1.5?1.6吨标准煤的水平总之,我国"四化"建设的前景,在很大程度上取决于能源的充分供应和有效利用然而实际情况是,我国能源业正面临着严峻的挑战,主要存在以下几个方面的问题

一是人均资源相对不足,已探明的我国现有能源储量除以我国人口数量仅为世界人均值的一半,且分布极不均衡,在东部经济发达地区只拥有能源储量的1/3左右,而对西部能源的开发又受到经济技术社会环境等诸多因素的制约,难度较大目前我国一方面是人均能耗很低(不及世界平均值的1/3),而另一方面又是世界上单位产值耗能最高的国家的国家之一这是一个很大的矛盾,而解决这个矛盾的惟一出路是依靠科技进步

二是煤炭在商品能源中所占比例过大1998年为例,在我国商品能源消费中,煤炭占76.1%,石油占17.1%,天然气占2.1%,水能占4.7%,这种以煤炭为主体的能源结构,不仅导致运输紧张,能源利用效率低,而且对环境的污染也比较严重

三是一次能源转换成电力的比例很低目前我国一次能源转换成电力的比例还不到25%,而工业化国家平均已达40%以上目前我国大陆家庭的平均用电量还不及美国的1%,也不及我国台湾地区的4%电气化程度太低,已成为影响我国科技进步和社会发展的一个重要制约因素

四是农业耗能过高所带来的能源危机我国单位面积粮食作物的能源投入量,已经超过以"石油农业"而著称的美国对于这种高能耗低效益的农业生产,如果不进行科学的改造,是难以不断提高12亿人口的食物供应水平的我国农村人口近10亿,其中3/4以上农村人口的生活用能仍然是依靠柴草

目前全国每年砍伐的薪柴接近3000万吨我国森林的年生长率为3亿立方米,而年消耗量却达到4亿立方米森林逐年减少所带来的后果是令人担忧的,它导致水土流失草原沙化土壤肥力减退,使生态环境日趋恶化当前,我国的经济持续发展,能源消耗直线上升,环境问题日趋严重,亟须制定中长期能源发战略,要在厉行节能的同时,采取多能互补政策,特别要注意开发利用新能源,其中尤其是要大力开发利用可再生能源大力开发利用核能,是解决我国能源问题的当务之急。

0

阅读 评论 收藏 转载 喜欢 打印举报/Report
  • 评论加载中,请稍候...
发评论

    发评论

    以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。

      

    新浪BLOG意见反馈留言板 电话:4000520066 提示音后按1键(按当地市话标准计费) 欢迎批评指正

    新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 会员注册 | 产品答疑

    新浪公司 版权所有