未来岛

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昨天看了系列纪录片“Future Islands”, 对环境,绿色等问题有了新的了解。在此发表一点自己的心得。

从宇宙的维度来看,人类的存在只是个偶然。我们走在马路上,看到一群蚂蚁,要让那个蚂蚁死,完全是at my mercy。同样的,不管人类多么自负,上天一个小小的变化,就可以让人类灭绝。人类的生存,依赖一定的温度,空气,水,食物来源等条件,其中的一个或几个条件变了,人可能就没了。

有的条件,人无法改变,比如地球的冰河期,是由太阳在宇宙的相对位置决定的。变得小点,就是小冰河期,人还不至于死绝,但气候变了,人的分布也得变。最近的一个小冰河期,刚好是蒙古人崛起的时代,他们那地儿不适合游牧了,就往南打,动荡几百年。但如果是大冰河期,很多动物就要灭绝了。

有的环境条件,人是可以改变的。比如最近的气候变暖,经科学家研究,是由于以二氧化碳为主的温室气体在大气层中积蓄过高,地球的热散不出去引起的。通过减少碳的排放,增加碳的利用,是有可能逆转这一过程的。有人说,如果我不做会怎么样,不做后果很严重,严重到会让人类灭绝,这不是危言耸听!

控制碳排放,和绿色,还不完全是一个意思。绿色,主要侧重于环保,减少污染,保护环境。比如用天然气代替煤来供暖,天然气的污染较少,是绿色环保,但不管是煤还是天然气,其基本反应都是燃烧碳释放二氧化碳,就碳排放而言,二者并无什么差别。

自然界天然地保持着碳平衡。植物通过光合作用,从大气中将二氧化碳转化为氧气和碳水化合物(糖类)。生物(植物,动物,微生物)的呼吸,又氧化糖呼出了二氧化碳,回到了大气。在人类未出现之前,除了少量山火外,碳基本是平衡的。当人类出现后,火的有意识应用,就将平衡打乱了,而化石燃料(油气)的大规模应用,则使得碳排放大大高于碳吸收。工业化革命后的几个世纪,碳积累已达到非解决不可的地步了。

系列片中通过一些岛屿的环保尝试,探索了未来社会的几种可能的保持碳平衡的方法。一是通过风能,太阳能与储水式水电相互支持的方法供能,建立一个零排放的系统。在海岛上,有风(太阳)时,通过风能,太阳能发电,除了供应其它需求,拨一部分电把海水抽到处于高处的水库里。当无风无太阳时,则放水发电,而汽车都改用电动的,这样就实现了零排放。这个方案的缺点是,建立水库费用较高,并不是所有地方都可行,水库对环境也有负面影响。

另外,氢气也是一个方案。氢氧反应产生的是水,而氢气可以通过电解水得到。通过绿色能源发出的电,部分可以用于电解水得到氢气。氢气可以储存,运输,也可以驱动汽车,可以当燃料供暖,发电。这个方案的普及性比前一方案好,缺点是,目前氢动力发动机还不成熟,也不普及。

海浪,潮汐的发生频率高,靠海靠河的地方到处都有。虽然目前技术还不成熟,但前景还是很好的。未来可以在无人海域建立大规模海浪发电站,是个很不错的零排放方案。核裂变虽然是零排放,但一旦泄露,后果很严重,不是个好选择。核聚变技术一旦成了,可能没其他人什么事了,但现在还没看到曙光。另外,地热供暖,发电,在有条件的地方,也是个很好的零排放方法。

植物的光合作用是吸收碳的。如果通过燃烧植物产物取得能量,虽然也有碳排放,一收一放,并不破坏平衡。而化石燃料,是亿万年前的动植物,它们的加入,改变了现在的碳平衡。因此,更多的使用可再生能源,也是一种减少碳排放的途径。

目前技术最成熟,使用最广泛的可再生能源是发酵法制造的酒精。糖类在酵母的作用下能变成酒精,酒精可以当燃料。原料则因地制宜,巴西有过多的甘蔗,美国的玉米用不完,中国战备库里有很多过期的粮食,这些都是生产生物能源酒精的原料。而且工业酒精掺到汽油里按汽油的价格卖,对厂家的利润也有很大的提高。理论上,作为自然界分布最广的多糖,纤维素,是可以被发酵生成酒精的。纤维素的来源就太多啦,庄稼的秸秆,野生的杂草...真可谓取之不尽用之不竭了。如果纤维素生产酒精的技术得到突破,能大幅度降低成本,提高产量,那汽油的末日就要来了,碳平衡的前景就光明了。

酒精只能替代低熔点燃料汽油,而要替代煤油,柴油等也有办法。藻类就是很好的高熔点生物能源的原料,而且生长迅速,成本低廉。藻类也会光合作用,是碳平衡的积极参与者。另外,废弃的食用油(地沟油)也能转变为高熔点生物能源。这还解决了一个严重的社会问题。

碳平衡,说的大了,关系到人类的生存,往小里说,也会对自己的职业,生意有影响。关心一下这个“未来"的问题吧!

 

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