海洋热能转换技术利用加热过的海平面的水温与海底海水温度的差异

目前已有一些地区开始实现屋顶种植这项技术,科学家们正利用6台以海浪为动力的涡轮进行试验

搜狐科学2006年10月11日讯
人类要想在地球上长久生存,可持续发展,科学家们必须考虑如下一些问题:应对能源浪费的政策,资源的过度利用,水源供应的缺乏,全球气候变暖的后果,以及森林过度砍伐等等。据联合国的调查报告,截至2025年,将又有29亿人口面临用水紧张的问题;而到2030年,世界的能源需求将上升60%。
“生命科学”网站带领大家一起看看全球10大环境技术,有些是最新技术,有些是已有技术,还有些是听起来比较奇怪的技术。无论怎样,它们将可以帮助我们使未来变得更加美好。
1万物均可练成石油
从火鸡的内脏到废旧的轮胎和瓶瓶罐罐,任何含碳物质的废物通过加热加压都可以通过一项称为高温解聚过程(thermo-depolymerization)转化为石油。这一过程同自然界生成石油的原理类似,但却无需等待数百万年时间就成产生同样的效果。支持这一技术的人声称,1吨火鸡内脏可以炼制出大约600镑石油。
2脱盐技术淡化海水
根据联合国报告,到本世纪中叶,数十亿人口将面临水源缺乏的问题。对占地球70%的海水的利用则成为解决问题的一大途径,而除去咸的海水中的盐则成为一大急需解决的问题。脱盐技术,即将盐分和矿物质从海水中去除的技术可以部分解决世界淡水缺乏这一问题,提供部分淡水供应。该技术存在的问题在于成本比较昂贵,并且要利用很多能源。科学家们正努力寻找更好的途径,使得便宜的燃料可以使水加热并蒸发,然后蒸发的水通过一层薄膜得到提取,从而增加利用率。
3洁净氢燃料的普及
目前,氢燃料电池被鼓吹为一种无污染的选择,可以替代石化燃料。通过将氢氧结合而产生水,在这个过程中产生电能。然而这种燃料电池的一个问题在于如何获得氢,人们现在还必须从水或者酒精中提取氢分子进行加工,再灌输至燃料电池之中,而这样一个提取氢分子的过程也需要其他燃料的支持,使得这种洁净燃料的优势显得不那么突出。最近,科学家们已经想出新的办法,用这种燃料电池为笔记本电脑以及其他小型设备提供动力。一些汽车公司承诺称,在不久的将来,我们将可以看到只排出洁净的水的汽车上市。然而这种“氢经济”的承诺并不是所有科学家都同意很快会实现的。
4新技术充分利用太阳能
太阳的能量以光子的形式抵达地球,这种能量同样可以被转换成电能或热能。人们正在以各种形式收集太阳能,能多能源公司和个人用户也已经成功地利用了太阳能。目前最广泛使用的两种太阳能收集器是太阳能电池和太阳能储热器,而科学家则希望能开发出利用镜子或者类似的器具集中太阳能,从而将其转换。目前利用太阳能最大的挑战之一在于政府的激励。在一月份时,加利福尼亚州通过一个全面的项目,为太阳能开发提供激励。然而在拥有充足阳光的亚利桑那州,太阳能的利用却未被提上日程,有很多原因导致太阳能未能得到充分的利用。
5海洋热能转换技术
地球上最大的太阳能收集者还是我们的海洋。根据美国能源署的报告,海洋每天吸收的太阳的热量和储存在2500亿桶中油的能量相当。而整个美国每年消耗掉大约75亿桶的油。海洋热能转换技术利用加热过的海平面的水温与海底海水温度的差异,可以将海洋中包含的热能转化为电能。海水的这种温差可以驱动涡轮从而带动发动机发电。然而这种技术最大的弊端在于该技术还不足以被用为主要的发电机制。
6新技术捕捉海水能量
众所周知,海洋占据了地球表面的70%以上。海水的波浪蕴含巨大的能量,这些机械能量可以被涡轮转化为电气能量。然而,人类在利用海洋的能量方面仍存在巨大的阻碍,其中最大的阻碍在于人类没有很好的办法来驾驭海浪。有时候,海浪太小,不足以产生充足的动力,那么我们需要一项技术,可以储存每个小海浪所产生的能量,直到积累到足够多的机械能量。目前,该项技术已经在很多地区开发并投入使用。纽约城的东河现在正成为一个试验基地,科学家们正利用6台以海浪为动力的涡轮进行试验。而葡萄牙的一个新项目也依靠海浪为动力,预期生产的电力可以足够1500多个家庭使用。这儿的图中显示俄勒冈国家大学的研究者们展示的如何利用一套浮标系统来捕捉涨潮时海水的能量的。
7屋顶种植——巴比伦的空中花园
屋顶种植这一概念源自世界七大奇迹之一——巴比伦的空中花园(HangingGardensofBabylon)。这一想法未能更早的在现代社会推广真是不可思议。在传说中,巴比伦的国王下令,为了给他的一个妃子庆祝,巴比伦皇宫的屋顶、阳台以及台阶走廊都要变成花园。屋顶种植可以有很多好处,比如可以帮助屋顶吸热;植物在吸收二氧化碳的同时释放氧气,从而降低空气中二氧化碳的含量;吸收暴风雨带来的水份,从而减少夏季空调的使用。最终,这样技术可以减轻城市中心发生的“热岛效应”,同时,蝴蝶和鸣唱的鸟类也可以得以频繁的在城市的屋顶花园出现,甚至可以像巴比伦国王的妻子一样,唤醒城市的居民。目前已有一些地区开始实现屋顶种植这项技术,如美国宾州。
8生物疗法与植物疗法
生物疗法是指利用微生物和植物去除土壤和水域中的污染物和有毒物质,比如利用微生物的帮助去除被污染的水源中的硝酸盐,或者用植物去除被污染的土壤中的砷,该过程被称为植物疗法。美国环境保护署(U.S.EnvironmentalProtectionAgency,EPA)已经利用这种办法来进行几个地方的清洁工作。通常情况下,当地的植物种类可以用于当地的环境清理,这样比较占优势是因为他们不需要杀虫剂,也不需要浇水。在其他情况下,科学家们还在研究改变一些作物的基因,使得它们能够从根部吸收污染物后传输到叶子上,便于收割。
9埋葬二氧化碳防止全球变暖
二氧化碳是造成全球变暖的最主要的温室气体。根据美国联邦能源信息署(EnergyInformationAdministration)的报道,截至2030年,我们将释放接近80亿公吨的二氧化碳。一些专家称既然我们无法制止向大气中排放二氧化碳,我们就不得不想办法处理这些气体。其中一个建议措施是在二氧化碳到达大气之前将其注入地下。我们可以先把二氧化碳和其他释放的气体分离开来,然后将其埋入废弃的油井、盐库或者岩石之中。这个主意听起来不错,但科学家并不肯定被注入土地中的气体是否会老实呆在地下,也不清楚这样做长期的影响会如何。同时,分离气体并将其埋入地下的费用之高让人难以将此建议认为是切实可行的解决方案。
10传统纸张过时电子纸取而代之
想象一下,我们可以蜷缩在躺椅上看早报,之后还可以用同一张纸阅读最喜爱的小说家的最新小说。这只是电子纸的功能之一。电子纸是一种有着灵活多样的展示方式的纸张,看起来和真纸无异,但可以无限次的重复使用。电子纸包含许多微小的充满了微粒的微囊体,这些微粒都带有和一个金属薄片相连的电子。每个微囊体都有黑白的微粒,连接正极或负极。因连接的正负极而异,这些黑白微粒呈现出不同的格局。单单就在美国,每个工作日都有超过5500万份报纸售出,我们可以设想一下如果电子纸普及了的话,世界将有怎样的变化。

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