未来的能源是什么?

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你可能已经意识到,传统的化石燃料——煤、石油和天然气——存在着一系列巨大的问题。自工业革命以来,我们一直依赖这些燃料来为我们的社会提供动力。

首先,它们正在枯竭:一些分析人士认为,我们已经达到了石油峰值,从现在开始,全球石油产量将或多或少地下降。虽然煤炭和天然气的储量大大增加,但它们仍然是极其有限的资源,专家们已经可以预见到煤炭和天然气也会达到“峰值”。其次,燃烧化石燃料既会排放颗粒物污染空气,也会排放温室气体。前者用烟雾笼罩着世界各地的城市,后者则加剧了气候危机:这些吸收热量的化石燃料副产品是导致全球变暖的最大单一因素。

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因此,用一种未来的能源取代它们的竞赛正在展开。显然,它不是化石燃料。但不幸的是,不太可能有任何一种单一的能源能够最终取代碳氢化合物。没有“免费能源”,没有灵丹妙药。

相反,未来的能源将需要由各种可再生能源产生:风能、太阳能、地热例如,水力发电,没错,还有核能,都可能在未来的电力生产中发挥作用。(是的,我说电力,是因为内燃机和其他燃气发动机将与化石燃料一起被淘汰)

让我们来看看未来的能源组合可能是什么样子。

首先是太阳能。太阳能是目前为止最有希望的;这是每个人都迫切希望的领域,交叉手指,祈祷技术继续取得最显著的进步。为什么?因为阳光无疑是地球上最丰富的能源。仅仅一小时,以阳光的形式落在地球表面的能量就足以为整个现代文明提供一年的能量。

正因为如此,研究人员正在加班加点地工作,以提高太阳能电池板的效率,提高其能源投资回报率(EROI),并使其生产成本更低。这项技术确实在进步fastâ€-摩尔定律指出,在计算领域,“可以廉价地放在集成电路上的晶体管数量大约每两年翻一番”,已被证明或多或少适用于太阳能发电的改进轨迹。18新利最新登入

因此,太阳能在世界各地如雨后春笋般涌现,既有大型的集中式阵列,也有小型的分布式项目,如屋顶电池板和太阳能热水器。认识到太阳能重要性的国家正在国内推广太阳能;例如,德国采用了一项上网电价计划,奖励太阳能用户将自己的电池板接入电网。到2011年底,预计新项目装机容量将达到5000兆瓦。在其他地方,计划在撒哈拉沙漠建造的大型太阳能阵列正在建设中,到2050年,仅它就可以满足欧洲总电力需求的15%。

在未来几年,风力发电几乎同样重要。它可能是最成熟的可再生能源(除了水力),在世界各地的许多市场上,它和化石燃料一样便宜。然而,到目前为止,它只满足了全球电力需求的2.5%。但这种情况正在改变。全球各地都在部署风力发电场——著名的是在德克萨斯州和大平原,就在美国,爱荷华州现在有20%的电力来自风力涡轮机。现在,几乎所有的风能项目都在陆上。但真正的能源宝藏在海上,那里风力更强,对开发的限制也更少。例如,分析人士计算出,海上风能的潜力足以为欧洲提供7倍的电力。

水力发电通常由大坝产生,河流在大坝内转动强大的涡轮机,这种发电方式已经存在了很长时间。目前,它提供了全球8.25%的电力,并且很可能会继续保持这一比例。当然,还有其他新兴的可再生技术可以发挥重要作用。其中最主要的是地热发电,它利用地壳中上升的巨大热量。这项技术的潜力是巨大的:谷歌资助的一项研究表明,地热产生的电量是我们目前运营的所有燃煤电厂总和的10倍。有人预测,地热项目总有一天会提供世界六分之一的能源。还有其他的:海浪发电,就像它的名字一样,是一种新兴的技术,但很有前途。

最后,任何关于世界能源未来的讨论都必须涉及核能。它满足了地球13-14%的电力需求,尽管发生了福岛核泄漏这样的悲剧,但它很可能仍然会存在。由于它也是一种政治上受欢迎的能源(如果不是公众受欢迎的能源),随着世界采取行动应对气候危机,它将在生产无碳能源方面发挥重要作用。预计未来会有更多的核电站,但不会很多——随着风能、太阳能和地热变得越来越可行,它们很可能会被更安全、真正的可再生能源所取代。

所以。这就是未来的能源:不是任何单一的燃料,也不是什么神秘的Energon立方体,而是各种相互竞争的清洁技术的大杂烩,这些技术目前还不到世界现有能源结构的一半。换句话说,我们有很多好的选择。它们都不是化石燃料。

现在,更大的问题是,这些未来能源多快会占据主导地位。18新利最新登入如果我们希望避免危险水平的全球变暖你最好快点。从这个意义上说,能源的未来完全取决于我们人类的集体意志。我们会决定抛弃过去的污染燃料,拥抱低碳技术吗?还是继续认为未来的能源是强大的碳氢化合物,就像我们在整个工业历史上所做的那样?只有时间会告诉我们:当然,未来是一件很难预测的事情。

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