解读新能源：海藻炼油须待日 清洁烧煤非梦想

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　　新能源与普通人的生活状态看似相距很远，仿佛关于新能源都是企业、政府和研发人员的事，但仿佛我们对新能源又十分关心，在愈演愈烈的全球灾难面前，我们每个人都开始关注全球环境，关注我们的地球了。本篇文章让我们每个人都能对未来全球的替代能源前景有个认识，不容置疑的是，新技术确实在改变着我们的生存状态。

+ ?; u2 Q  x1 t5 ^! _　　海藻燃料：尚需时日成好梦

　　在清洁能源的教科书里，藻类被描述成生长环境要求简单，只要有海水辅以阳光就能生长，甚至可存活于废水和污水中，不与人争粮，不与粮争地。从效率来看，它长势飞速，从生长到产油只需要两周左右时间，相比第一代生物燃料作物所需的几个月，十分划算;其产油量也算可观，理论上说，如种植2000万至4000万英亩的藻类，它们产生的生物原油总量可以达到目前美国原油进口数量;另据美国从1976年起启动的微藻能源研究项目数据，海洋微藻等藻类能大量吸收碳，养殖过程中减排产油一举两得。
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% e: ~" }# P- q! j5 f  k, ]　　然而海藻燃料真的像看上去那么“美”吗?
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　　深入实验显示了一些会“泼人冷水”的资料。首先，那种最适于做生物燃料的海藻，乃特殊族群，并不是随处皆可茁壮成长。藻类燃料的研究人员已经耗费了数十年时间尝试在露天池塘养殖这种生物体，但很快水质就被其他当地藻类污染，特殊培养的藻类很快被灭绝。

　　另外，封闭生物反应器也使海藻燃料面临重重困难。美国国家可再生能源实验室的生化工程师约翰·西恩，曾为一个现已停止的海藻燃料项目工作过，他表示，封闭生物反应器使资金成本大幅增加，且这类反应器需按比扩大，否则无法满足所有藻类所需的太阳能量，会出现低于生产标准的燃料。他认为海藻燃料的成熟，还需要很多项测试、技术调整以及将昂贵的基础设施到位。
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1 M9 x: V, I# n$ A" W　　而据美国《纽约时报》报道，美科技公司争相研发转基因超级藻获取新燃料，引起了部分科学家的担忧，因为转基因藻通常要把其他生物的基因复制粘贴到藻类的基因内，恐对环境造成不好的影响。美国能源部可再生能源事务负责人亦表示，海藻炼油项目，都必须接受环境评估。
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" R; I( H) z/ D- s& g7 c　　海藻燃料不会被轻易放弃，国际航空运输协会在经过了多年的研究评估，才确定了可用于航空运输业的生物燃料中包括藻类。6月8日，“新一代钻石DA42”飞机也在柏林首航成功，这次飞行中烧的不是航空煤油，而正是由海藻制成的生物燃料。只不过，尽管目前从生产技术来看是完全可以实现的，但由于成本制约，商业化生产还不可行，藻类们多长时间能迈过实验规模，走上大规模商业化，很难回答。看来，海藻燃料想迎来它的霸主时代，恐怕还得费一番气力。

　　潮汐发电：潮起汐落看不尽
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　　海水江水每天两次的涨落，早为潮，晚为汐。好多人认为，潮汐能比风能更不靠谱，其不可预测性与开发成本的落差，将导致其成为失败的产物，这种看法未免太过消极。
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* J0 S' M' m: U4 S% _　　利用潮汐能发电与普通水利发电原理类似。通过出水库，在涨潮时将海水储存在水库内，以势能的形式保存，然后在落潮时放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电。某种角度来看，潮差会在一日内经常变化，月循环的半个月内变化可相差两倍，无特殊调节措施时，出力有波动和间歇性;而潮汐电站的建设位置必须选择有利的海岸地形;涨落潮时完全相反的水流方向和长期水下发电的特点，要求了水轮机的技术与耗材。这些都造成投入的价格不菲。

　　但是，若因此就对潮汐发电灰心丧气可早了点。人们已经看到，潮汐能蕴藏量极大，可以说只要太阳、月球、地球还在转，它几乎取之不尽;也不需开采运输，洁净而无污染，也因此虽然存在一次投资大的问题，但运营成本相对较低;另外建造潮汐电站不需改田迁人、不需筑高水坝，前者对于人多地少、农田非常宝贵的沿海地区来说拥有绝对的吸引力，而后者使得即便发生dizhen等自然灾害，水坝严重受损，也不至于对下游城市、农田、居民等带来严重灾害。

　　早在1967年，世界第一座具有商业实用价值的潮汐电站已经建成，数十年来该行业技术的进步，可能远超你的想象。现在，这个名为郎斯的电站仍在法国圣马洛湾郎斯河口兢兢业业，该河口最大潮差13.4米，平均潮差8米，郎斯电站的机房中安装有24台双向涡轮发电机，能操作两个方向的水流，涨潮、落潮都能发电，装机容量已达240兆瓦，发电量已并入国家电网。

. D$ C0 T; B; K7 a　　而在纽约市东海岸的水下，安装的一组涡轮机起初无法承受水的近恒力，轮片与集线器都折断了。但在几次技术革新与尝试后，这组设备在2008年的测试中连续运行超过9000个小时，为两处终端用户交付了每小时70兆瓦的电力。
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4 ^( [1 I1 ?$ a( ?　　2010年的夏天，“自然电流能源服务计划”启动，项目计划安装的两处涡轮机将为新泽西的游船码头提供电力。而“全球绿色建筑”的研究人员凡·霍森称：“我们考虑的是整个海洋朝同一方向运动所产生的能量，绝对强大的能量会让潮汐发电集万众所瞩目。”
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　　清洁煤：还以蓝天莫轻言
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$ q) D5 G6 v0 B( {7 l& {　　2009年，奥斯卡获奖导演科恩兄弟拍摄了一辑讽刺短片：一名推销员大力推荐着一款标有“清洁煤”字样的空气清新剂，当画面转换，一户人家在使用这款清新剂时，瓶子里喷出的全是黑烟，呛得全家人咳嗽不止。短片结尾呈现一行字：“现实生活中，根本没有清洁煤。”
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　　事实果真如此吗?
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6 i: \& {2 J; G+ e6 l　　“清洁煤”这个概念，已不是养在深闺人不识的技术了，该词已经进入了西方政治候选人的能源计划中。它的“走红”似乎意味着：煤，不但廉价、可靠，且可以对生态环境无害。美国能源部部长朱棣文支持这一观点，宣布美国能源部将动用超过30亿美元，来资助能将煤炭中的二氧化碳捕获并封存的技术，以减少空气污染。
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　　黑色的脏能源——煤，能转化为绿色清洁能源，还人们以蓝天绿水，这一想法的确令人心折。但不幸的是，“清洁”的煤或有可能实现，但想同时结合“便宜”和“清洁”这两大优点的煤，只能是一个空想。

　　以现时技术，将燃煤排放物脱硫98%，已经不是什么困难。问题是即使提取出这些矿物质，燃煤仍会生出大量的二氧化碳。对付二氧化碳的做法是，捕获并将其转化为固体形式，然后将其压缩，深埋或注入地下，而不是排放到大气中。

) \' u: Y6 f2 ~3 ?4 Z/ x6 e　　但据美国国家能源技术实验室数据，捕获煤炭中二氧化碳并将之封存于地下定点，会增加燃煤电厂30%至100%的成本，具体数字取决于采用的方法。此外，燃煤发电厂多加了封存这一步骤，还会比以往产生同等电力时多燃烧1/4煤。这意味着更多的破坏性采矿作业、更多的二氧化碳排放量、更多的粉煤灰及煤炭燃烧时有毒的副产品。
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$ H' r. p$ D! R& X　　美国约翰斯霍普金斯大学的环境科学家玛丽·福克斯表示，研究人员已尝试着实施了净化空气的技术，但这却导致废燃料深入到固体垃圾中。这种替代性的污染后果严重，拿粉煤灰浆来说，它曾冲破过田纳西州的防护堤，导致水银、铅和砷污染了供水。为了尽可能彻底处理有毒物质，每年需拿出超过50亿美元的巨额资金来补救。

# s( W4 P3 S% q2 U$ @7 Y　　美国洛斯阿拉莫斯国家实验室地质学家的另一项研究成果，为在海底存储二氧化碳的方法敲响警钟。在50年前，为增加石油产量，德克萨斯州一个油井曾被填充二氧化碳，并用水泥加固管道。但近期，研究人员获得了其中一块加固水泥，竟发现其中的一部分已经腐蚀，推断这是由当年存储的二氧化碳和地下水混合后形成了碳酸所致。同样，在海底封存的二氧化碳，可能会对起加固作用的水泥产生腐蚀，最终仍然有可能会被释放到大气层中。若真如此，此方法将只能得到一个暂时性好处。
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　　然而不管怎样，这项面向未来的重要计划，多数人依然保持谨慎乐观的态度。毕竟仅在美国，煤炭生产电力仍占据了全国电力的约一半，而据世界能源组织预测，到2020年，全世界煤的使用量还将上升43%，石油和天然气却预计在40年和60年后将耗光殆尽。因此虽被视为导致地球气候变化主要的温室气体排放源，但人们还不得不依靠煤炭再走上一段日子，这种情形下，新一代煤电设施及其所需的新技术，大有开发价值。

5 g! O) m" c' P来源：科技日报