解开新能源的迷思（上）

　　清洁能源的道路无疑十分诱人，但机遇同时都与陷阱并存，此番征程避免不了遭遇一些浮夸的炒作和悲观的宿命论，形同一些巨大的泡沫，纷扰芜杂，很可能阻碍了人们在新能源之路上的前进方向。

　　在这里，既不会为某一种新能源技术歌功颂德，亦不会将另一种打入谷底。仅是列举了现代人们因各类新能源而产生的最为广泛的10个疑虑或坊间传闻——这其中，有些过于理想主义而有些过于消极，美国《大众机械》杂志以尽量审慎的态度一一戳破其偏颇之处，还之以真相。

　　核电：谈核变色为哪般

　　在发达国家，核电几十年的发展历史已使其成为一种成熟的能源。但近期的全美民意调查显示，72%的受访者对核电厂的事故隐患表示关注，一些舆论制造者也推动着这个恐惧的扩大。哥伦比亚大学地球研究所执行主任史蒂芬·科恩称，这种所谓的核力量糅合了“危险、复杂与政治争议”。

　　人类第一次人工核反应，当属1919年卢瑟福使一些轻元素的原子核在被α粒子轰击后发生了变化并发射出质子；到1945年第一颗原子弹的问世，标志着人类迈进了核时代；再到1954年，苏联建成了世界上第一座核电站——奥布宁斯克核电站。核电站发生的意外事故，按严重程度可以有一个很大的范围，国际统一的认识标准将其分为七个等级，5级以上的事故需实施场外应急计划。这种事故世界上共发生过3次：即前苏联切尔诺贝利事故、英国温茨凯尔事故和美国三里岛事故。

　　其实在人类踏入核时代的这60几年里，直接死于核电厂意外事故者不到100人，这其中，包括1986年4月26日切尔诺贝利核电站第4号核反应堆的一声巨响带走的56条生命（截止到2005年一份国际原子能机构报告提供的死亡数据）。但如今的世界核电技术水平已与1986年不可同日而语。切尔诺贝利核电站采用的反应堆没有安全壳结构，在一些国家饱受诟病早已放弃。拿当时切尔诺贝利核电站的水准与一座现代化核电站相比，其差距等同于将第一次世界大战的老飞机与F-18战斗机作比。

　　现在，为减少最坏情况的发生，一些较先进的核电厂如美国爱达荷州国家实验室（INL），包含有多个自动切断机制，对于含有许多裂变产物和超铀元素的乏燃料（即已在反应堆内烧过的、不再使用的核燃料），这类型的核电站亦有能力将其燃烧，不用再将核废料埋上个几千年。

　　人们常以为煤、石油等能源比核能源要安全许多，有错觉认为这些常规能源的开采和使用是掌握在人类手中的，不像核那样充满未知感。然而统计数字却显示，煤与石油比核能源更具有杀伤力。在美国，矿工们罹患心脏病、黑肺病，或是像今年4月在西弗吉尼亚州发生的煤矿爆炸这类事故，每年要带走几百人的生命。煤电的亚致死效应也更大。曾任职于美国阿贡国家实验室的核物理学家杰拉尔德·E·马什指出：“一座燃煤发电厂的辐射量总数远超过一座核电站，即便采用了辐射防护亦是如此。”而燃煤电厂产生的污染颗粒，每年会造成近2.4万人罹患肺癌而早逝。

　　至于石油，无需赘叙，最近的墨西哥湾漏油事件当属一次悲惨的实例。

　　美国爱达荷州国家实验室副主任凯瑟琳·麦卡锡认为，人们该走出切尔诺贝利和三里岛核泄漏事故的梦魇：“相对于燃煤电厂的二氧化碳排放，核电厂的排放只是小小一部分；而仅几百个核设施就可能覆盖全美所有的能源要求，降低人们对化石燃料的严重依赖。”现在，是时候洗掉核电行业“额头上的烙印”了。

　　生物乙醇：你方唱罢我登场

　　尽管多年来都是可再生能源的宠儿，但现在，玉米乙醇已经失宠，纤维素乙醇日渐露出其生物燃料明星的姿态。然而，纤维素制乙醇，真的有传说中那么完美吗？

　　环保规定是促进乙醇燃料的关键杠杆。在美国，自2005年能源政策法案颁布，规定到2012年美国每年汽油消费的5%要来自乙醇这样的再生燃料，并给予一定补贴，使得乙醇开始红得发紫。在世界各地，由于将可食用作物转化为燃料的技术是现成的，包括玉米在内的作物成为制造生物燃料最简单可行的原料。一时间，玉米短缺，价格上涨，险些与民争食。种种弊端也随之展现，用在种植、收获、运输和提炼玉米上的能源，远远超过玉米能提炼出的能源，众多的报告从多个角度对美国生产的玉米乙醇进行过研究，结论都是效率不如汽油。玉米乙醇显然并不是人们所期望的、对环境安全具有积极影响的能源形式。

　　任何一种能源都有可能被更新、更好或更廉价的新能源所取代。在玉米乙醇没能兑现它所承诺的良好效率之时，纤维素乙醇作为接替者成功上位。

　　纤维素乙醇的前景似乎要好得多：首先，纤维素在自然界广泛存在，美国就有大片土地可供柳枝稷生长，通过纤维素所获的乙醇非常洁净，可以和汽油一样有效驱动汽车行驶；其次，纤维素生产乙醇靠的是秸秆、草皮和树皮，这些纤维素人类并不能食用，不会威胁人类的食物供应；最后，以非粮原料或农业废弃物为原料转化，无疑比从玉米或甘蔗中提炼乙醇更合算且十分环保。大多数此类作物能够在不适用作农田的边际土地上快速生长，还有一些能在被废水或者重金属污染的土壤中生长并净化土壤，如生长周期较短的灌木柳树。

　　不过，这名生物乙醇界的新贵，还必须克服相当大的环境与财政方面的挑战。尽管其可存在于广袤的自然界中，但若想达到工业数量级的要求，得有极其庞大且源源不断的纤维素供应，边际土地显然不够用，还是会有大量土地“献身”给乙醇燃料事业，此其一。

　　而（原料）供应密度低的问题同样很棘手。得克萨斯大学的化学工程师泰德·帕赛克举例称：“譬如说在植被稀少的海湾地区，几乎需要一块大于所有加利福尼亚州农田面积总和的柳枝稷树林。”此其二。

　　而且，由于纤维素的质地坚韧且多纤维，其需要重型酶参与分解，才能将植物中的纤维素分解成可发酵糖，并进一步转化为乙醇。这一过程是目前的关键技术，其耗用掉很多能量，且尽管多种催化酶一直在进行优化，但成本仍然奇高。

　　针对这份过高的投入，去年发表在《生物资源技术》杂志的报告称，纤维素乙醇暂时还不是汽油的对手，除非原油价格每桶达到90美元。

　　靠碎树枝来取代石油的想法只怕是一厢情愿，但只盼当“90美元”这一天到来之时，纤维素乙醇能略施身手，而这正是今天不断进行研究的价值所在。

　　风能：但求好风凭借力

　　在多数人眼中，风能只是辅助能源，用它来发出的电并不很靠得住。因为要看天的脸色行事，发电能力的多寡取决于自然界，倏忽其来，倏忽其去，不可预测。

　　在地球的表面，由于各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，就是人类可加以利用的风。大量空气流动所产生的动能很可观，具体某处风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。据估算，全世界的风能总量约1300亿千瓦。

　　如此巨大数字当然要让它更加靠得住。现在，能源规划人员已在制定策略，力求让风力发电变得更加稳定，使人们知道真正使用上风电其实离我们并没那么遥远。

　　风忽起忽散，能量亦忽涨忽落，想把这种间歇性加以平衡，研究人员认为最好的办法是将不同区域用计算机网格技术加以连接。据全球绿色建筑环境咨询公司的执行合伙人乔治·凡霍森称，他们建立了一个监测系统，可观察风在不同区域的状态，再利用数据、计算机模型、实用程序，将某一地区的多余风电分流到匮乏地区，就像对待常规电流与水流那样。

　　这并非异想天开，而是得到科学支持的一项战略性行动。斯坦福大学最近的研究发现，当许多风电场通过网格连接在一起时，产生的电力中约有三分之一的部分，可以作为提供24小时电力的可靠来源。而剩下的“不可靠”风力同样大有用途，例如可为电动车充电或制造氢运输燃料之用。

　　特拉华大学在今年春季发表的研究报告认为，一个连接着东海岸线风力发电机的近海区域网格系统，其可提供相对稳定的电力输出达5年以上，且这期间电力并不会呈现渐渐变弱的趋势。研究人员表示，美国东部风暴非常具有代表性的沿海岸线移动，如果能连接上海上风力发电场，整套系统的功率会更加稳定。

　　若是由此将如意算盘全部打在风能的身上，恐怕有点期望过高。因为即便是最“聪明”的网格系统还是有其局限性。据最乐观的预测估计，在2030年前，风能可为我们的星球提供30%的电力，核能、水能、太阳能则是另一部分必要的补充能源。

　　但在另一方面，风能发电所用涡轮机技术也正在迅猛发展，目前最新型的涡轮机，已能生产出低于每千瓦时5美分的无污染电力。显而易见，将风电束之高阁而对越来越少的非可持续能源孜孜以求，实在不是明智之举。

　　续：解开新能源的迷思（中）