可替代能源

可替代能源

可替代能源(英文:Alternative Energy)一般指非傳統、對環境影響少的能源及能源貯藏技術。以不耗盡天然資源或危害環境的方式作為燃料的能源(《牛津詞典》)。

(圖)可替代能源可替代能源太陽能

可替代能源(英文:alternative energy)一般指非傳統、對環境影響少的能源及能源貯藏技術。“可替代”一詞是相對於化石燃料,因此可替代能源並非來自於石化燃料。一些替代能源也是再生能源的一種,定義上來說,替代能源並不會對環境造成影響,但再生能源非有此定義,其不一定會帶來環境影響。可替代能源(alternative energy),無論是風能或是太陽能,雖然都是可再生的清潔能源,但都有一定的資源局限性,真正在目前和近期能夠進行大規模產業化開發的是生物質能源,發展生物質能源被認為是替代石油的最佳途徑。

定義

(圖)可替代能源可替代能源風力

牛津詞典:以不耗盡天然資源或危害環境的方式作為燃料的能源。

Princeton WordNet:源自不耗盡天然資源或危害環境的資源的能源。

Responding to Climate Change 2007:源自非傳統資源的能源(例如壓縮天然氣、太陽、水力發電、風)。

美國自然資源保護委員會:不被普遍使用並往往有利環境的能源,例如太陽能、風能(相對於化石燃料)。

Materials Management Services:源自化石燃料以外的燃料資源,一般又可稱作再生能源。例子有風、太陽、生物量、浪、潮汐能。

來源

生物質能(生質燃料
地熱
太陽能
風力
潮汐
人力

核能

(圖)核能核能

能源問題是個世界性的大問題。世界上的主要能源是石油天然氣。這些化石燃料不是可再生能源。用一點兒就少一點兒。而且燃燒化石燃料會向大氣排放大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化合物和大量的煙塵,嚴重破壞著人類生存的環境。

從不斷漲價的油價、氣價中,可以看出這些能源的短缺程度。當前,人類迫切需要一中替代能源的出現。這種能替代化石燃料的能源,就是核能

核能又分為核裂變能和核聚變能。核裂變能是重原子核經裂變反應釋放出能量,核聚變能是兩個輕原子核結合而釋放出能量。迄今達到工業套用規模的核能只有核裂變能,比如核電站等。重核裂變使用的主要原料是鈾,目前探明的儲量僅夠使用約1000年。

而受控核聚變的燃料是取之不盡、用之不竭的,核聚變能將是21世紀最理想的能源。輕核聚變使用的燃料是海水中的氘, 1升海水能提取30毫克氘,在聚變反應中能產生約等於300升汽油的能量,即“1升海水約等於300升汽油”,地球上海水中就有45萬億噸氘,足夠人類使用百億年。核聚變又叫“熱核反應”,目前,熱核反應的研究受到了世界各國政府和科學家們的高度重視。

計畫耗資在100億美元以上的“國際熱核實驗反應堆”(ITER)計畫部長級會議本月24日在歐盟總部布魯塞爾結束。參與該計畫的歐盟、中國、美國、韓國、日本、俄羅斯和印度等七方當天簽署了ITER計畫合作協定。

ITER計畫是人類實現安全、高效、潔淨的聚變能源夢想進程中最為重要的一步。據估計,該反應堆的研究和建設階段將持續10年,投資約50億美元;建成後將運轉20年用於實驗階段,將再追加投入50億美元左右。可見人類對這個能源革命投入的巨大資源和決心。實現人造太陽的願望為期不遠了。

古希臘神話中,普羅米修斯盜得的天火——太陽,成為照亮地球永不枯竭的能量。今天,為了解決人類終將枯竭的能源煩惱,締造出現實中的“人造太陽”,將成為全世界科學家的共同目標。這個目標在全體科學家們的不懈努力下,在不遠的將來一定能夠實現!

石油樹

(圖)桉葉油桉葉油

自1973年以來,科學家不斷發現柴油樹,這些柴油樹,有的能直接利用它流出的油來發動汽車,有些稍為簡單加工提煉之後,就可以作為燃料油。
麻瘋樹:據中國科學院華南植物研究所介紹,我國南海沿岸的沙灘上,生長著一種麻瘋樹,因其樹幹身上起疙瘩,而被人號了一個不雅之名。它的果實如桐油子,含油率高達50%~80%,通過改造麻瘋樹基因中的“碳鏈”,就可生產出各類不同粘性的工業用油。一般每畝可提煉500公斤柴油。目前柴油每噸為4000元左右,若利用麻瘋樹生產柴油,每噸成本可降低到3000元以下。目前我國西南地區已種植10萬畝左右,有關部門計畫至2010年發展到1000萬畝。

桉葉油:近年來,美國與日本合作,進行“燃油樹”的研究,發現桉樹是一種很好的“石油樹”。1公頃桉樹一年能產“石油”90.92升。世界上現有600多種桉樹中,含油率高的有50種左右,其中以輻射桉的含油率最高,為4.2%。日本三重大學竹田教授的研究組,用7份桉葉油,3份汽油合成新燃料,用於普通小汽車,每小時行程40公里,而且排出的廢氣少。試驗證明,桉油不僅是石油的代用燃料,而且是一種優質“綠色石油”。我國自1890年開始從義大利引進桉樹到廣州、香港、澳門等地,至今南方已發展了170萬公頃,四旁植樹15億株,僅次於巴西而躍居世界第二位,資源豐富。

椰子油:盛產在熱帶地區的椰子樹,其椰油是一種很好的燃料,但由於椰油比其它燃油較粘稠和含有雜質及水分較高,所以要在發動機上裝上一個小巧的預熱器和過濾器,使椰油進入發動機前降低油的粘性和雜質。南太平洋島國萬那杜的首都維拉港,有一位叫托尼·狄墨的機械師,他將汽車的柴油發動機稍為改裝,利用椰油代替柴油駕車行駛在郊外崎嶇的山路上,非常之順暢。因此,去年底該島有大約200輛小公共汽車將椰油和柴油混合作燃油使用。

油楠:是中國林科院熱林所在我國海南省發現的一種柴油樹。這種樹生長在海南島尖峰嶺、吊羅山、霸王嶺三大林區,樹高30餘米,樹幹直徑有的能達1米以上。油楠的心材部分,能形成棕黃色的油狀液體,頗似柴油,林區工人常用來點燈照明。一般情況下,當油楠長到12至15米高時,就能產“油”。若在樹幹上鑽個洞,洞口即可流“油”,一棵大樹每採集一次,能得到“柴油”3公斤至4公斤。

光棍樹:樹高可長到4米至9米高,但整個樹身見不到一片葉子,滿樹儘是光溜溜的綠玉般的枝條。因此,有人叫它神仙棒或綠玉樹,日本人叫它青珊瑚。光棍樹原產非洲的荒漠地區,我國廣東、福建一帶也有分布。光棍樹屬大戟科植物,全株含有劇毒的白色乳汁,千萬不能讓乳汁進入口、眼或傷口中。但這種有毒的乳汁中含有類似石油的碳氫化合物,因此引起了科學家的極大興趣。特別是日本和美國,都對它進行過提取石油的試驗,證明這種乳汁碳氫化合物的含量很高,是很有希望的石油植物。

植物中獲取石油,既經濟又省事,如能大面積地栽培這些石油樹,那么人們就可以從這些“活油井”中源源不斷地獲得能源。開發利用石油植物,實際上是開發、利用太陽能。因為這些石油植物生產的石油,都是它們通過光合作用,把簡單的無機物變成了人類有用的石油,每棵樹就是“禁錮”太陽能的“油井”。

利用植物提供能源的做法,國際上稱為“生物質能”。巴西80%以上的車輛使用從植物中提取的酒精汽油,泰國的加油站也有植物柴油。我國江蘇、山東、四川已建起了植物柴油生產線,前途無量。

意義

(圖)韓國現代著手氫動力韓國現代著手氫動力

總結中國新能源和可再生能源資源的主要研究方向和內容,對太陽能、風能、地熱能、海洋能(潮汐能、波浪能、溫差能、海流能、鹽差能)、天然氣水合物、沼氣資源、水能、乙醇汽油、氫能和核能共10種能源資源進行了概述,分析其資源量、開發狀況及其未來發展潛力等,並建議中國石油公司積極開展替代能源和可再生能源的研究與開發,向國際一流的能源公司發展。

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