化石能源日渐枯竭 新能源开发成当务之急

    新华网2006年11月22日电   由于一些国家的政情不稳，世界各国开始担心原油供给不足，担心将来原油与天然气资源总有一天要枯竭。在这些想法的作用下，最近，石化燃料的价格异常暴涨。然而，据说由于大量使用石化燃料而引起的温室效应，给自然环境带来的影响是深刻的。为此，在某些发达国家新能源和替代能源的开发已成为当务之急。日本《选择》杂志不久前曾就此刊发过一篇文章，题为《“新能源”开发的现状与展望》，要点如下：

    生物资源的利用出现光明现在，许多国家开始着眼的是利用生物资源的新能源的开发。一些国家已经在使用按一定比例混入乙醇的汽油，而乙醇是用玉米、小麦和大豆等为原料生成的。巴西已经把E20（乙醇以20％混入的汽油）定为义务，甚至开始出售E100的燃料。在美国和中国，有的州和省也把E10规定为义务，E80的燃料也开始试销。

    在日本冲绳一部分公用车也开始使用在冲绳宫古岛生产的E3汽油。经济产业省的意向是到2010年前推进在日本国内使用E10的混和汽油。如果大量生产乙醇，那么，以乙醇为原料的生成无穷无尽清洁能源和氢也就很容易。不过，在巴西，大量的甘蔗被用来生成乙醇，其结果是引起砂糖价格暴涨，并给相关企业带来影响。通过这件事可以看到，本来是用来作为粮食和家畜饲料的作物转用作为燃料来源，并超过一定量，那么，既使作物飞跃增产，也还会带来许多困难。

    因此，美国的合成生物学研究人员的目标是，通过基因操作，生产出有效地将植物性废弃物分解成糖的微生物和酶，从得到的糖里生产乙醇。

    近几年，颇受注目的是被称为生物油的新燃料的开发。广义的生物油是从包括在湄公河一部分流域等大量生息的鲇鱼采油，用来替代轻油，但是，这里所说的生物油技术是一项很高的实践技术。

    生物油是80年代初期，美国西安大略大学的研究人员等作为石油的替代品开发的。这种特殊的油，能够从几乎所有的有机质材料中生成，比如，生长中的各种树木和植物类就不用说了，含有煤炭和泥炭、植物性成分的泥土、锯末子和木屑、食用作物的茎和树皮碎片等等。

    生物资源可以通过热分解这道程序后变成生物油。各种有机物如果经过细细粉碎后，在无氧状态下被加热到摄氏400－500度，仅需要2秒时间原料的70％就可气化，再经过一系列的工序，就被浓缩成含有百种以上有机化合物的浓液体“生物油”，而作为副产品则生成瓦斯与煤。

    独创性的新能源的研究陆续开始在我国和一些植物资源丰富的国家，生物量的利用将来是很有希望的。东京煤气公司和新能源·产业技术综合开发机构开发的“海藻生物资源发酵设备”就是其中一例。这套设备应用的原理是从丰富的、随手可得的海藻里回收甲烷气体，然后用它作为发电燃料。生物量的优点是，它在其生长阶段就能吸收大气中的二氧化碳，所以，它和由生物生成的燃料燃烧时产生的二氧化碳相抵消，不能把它算作是温室效应气体。

    应用物理化学方法的新能源的研究也在进行中。其中一项崭新的研究是美国、英国和澳大利亚等新型企业在开发的波力涡轮机发电。美国能源部等认为波力有产生两万亿瓦电力的可能性。

    另外，无穷无尽的波力能源应用的原理是，将海水在陆地储水设施扬水，再将海水落下进行发电。类似的项目都在进行中。可以说，波力发电对四面环海的日本来说是最适合的，但是，能否开发出完全能够抗风浪和盐水腐蚀的设备是波力发电今后的课题。

    在澳大利亚被称为“阳光·塔”的特异发电系统的建造计划在进行中。高达1000米的塔形建筑物下部，是一个大约能覆盖100平方公里地表的、直径为12千米的圆形大温室，就在这个巨大的温室里将太阳光聚光。另外，中央塔的部分起到烟囱的作用，就是让被加热的温室内的空气急剧上升。达到摄氏65度的温室内的空气以每秒35公里的速度流向中心部的烟囱，在速度加快的同时，烟囱内的温度也上升。该项计划的目标是，利用猛烈的上升气流驱动特别设计的风力涡轮机，发出200万亿瓦的电。“阳光·塔”发电像风力发电一样，不受天气左右，全天能够稳定发电。同时，也没有排出气体，结构简单，易维护，是理想的系统。

    无穷无尽的能源是核聚变应用光电化学生成氢的研究也在进行中。在日本，东京大学堂免一成教授等人的研究小组发现了利用可视光线有效地将水分解成氢和氧的光催化剂，在国际上引起巨大反响。在海外，美国和英国的公司开发了利用对紫外线和可视光任何一方都发生反应的纳米的双层结果光催化剂，现在正在进行有效生成氢的实验。

    要彻底解决能源问题，恐怕就要实现核聚变。已经建立了国际热核聚变试验反应堆，集结了世界的头脑与技术，开展国际性的联合研究。在日本，已经建立了将全国的大学和研究机构连接起来的核聚变研究网络，一直在进行高水平的研究。通过将氘和氚变成等离子体状，让它们相互间碰撞融合，产生永久性小太阳、即半永久性能源的核聚变反应堆。不过，核聚变反应堆同原子反应堆不一样，原子反应堆是通过铀和钚等放射性元素的核分裂产生能源，所以，核聚变的安全性是极高的。并且，不会大量发生放射能和释放温室效应气体。虽说会产生低水平的放射性废弃物，但是，低放射废弃物用传统的技术就能处理。

    作为燃料的氘大量存在于大海中，氚从储量大的锂中很容易就生成。不过，要持续发生核聚变反应，则需要在摄氏1亿度的高温下将等离子体状的氘和氚长时间地约束在一定的空间。核聚变研究取得相当进展，但是，其技术至今尚未完成。到理想的核聚变的实现至少还需要40－50年时间。但是，如果核聚变进入实用阶段，电力能够源源不断供给，那么，清洁能源的氢就能够大量生成。这样一来，各种排出气体引起的污染和地球温暖化问题就能从根本上得到解决。