21世纪再生能源大挑战（上）

【大纪元11月30日讯】（大纪元记者安妮综合编译报导）自工业革命以来，商品经济迅速发展，这种偏向“用过即丢”的经济模式，强调“大量生产”，却出现许多不实用的产品，浪费地球资源和制造环境污染，盲目的追求“商机”的代价，却是牺牲几代人的幸福健康所换来的。“石油争夺战”和“气候变异”的危机有一触即发之势。《谁来养活中国？》的作者莱斯特．布朗特别警告：全球须在石油、谷物和原材料短缺引发的政治冲突及社会秩序瓦解前，迅速找到“替代计划”。石化原料是否将在四十年中用磬？再生能源的发展令人瞩目。

国际能源总署(IEA)在2006年“一本常态商业发展”(Business-as-Usual)方案中提到，2030年的世界石油消耗量将比2005年上升近40个百分点，二氧化碳的排放量也会比2004年上升50个百分比。国际科委会(InterAcademy Council, IAC)在《点亮未来之路：向可再生能源迈进》的报告警告我们在未来数十年中国及其它发展国家将因扩张基础建设，使传统燃煤发电厂激增。随着煤矿的不断扩展与开采，大气层中的二氧化碳含量将更难控制。面对21世纪的挑战，各国将为控制二氧化碳量订立奖赏办法，释出必要的财政资源，并听取专家意见为是。

捕捉流动的二氧化碳的新技术

哥伦比亚大学克劳斯Klaus S. Lackner与GRT技术研发中心于2007年首次成功实现以一种“碳萃取与隔离”空气中二氧化碳的新技术。这是利用吸收物(sorbents)捕捉在空气中流动的二氧化碳分子，并将这些分子以纯粹的CO2气体隔离(sequestration)，它的外型像个涡轮风力发电机。

GRT的技术不像“碳捕捉与储存技术”(CCS)，CCS指将工厂排放的二氧化碳利用管道输送至深入地底下的储存池，如废弃的油田，而非释放到大气层去，欧洲委员会支持在2015年前在欧洲建设12座大型二氧化碳捕获和储藏(CCS)工厂。CCS是欧盟计划资助的一个研究项目，计划实施3年，这两者都需要庞大资金与技术配合，同时也消耗能源。捕捉到的二氧化碳如何处理也有待解决。

生质能源的应用

生质能源(Bioenergy)就是利用生质物(biomass)经过转换而获得的“电与热”等可用的能源，是一种可再生的新能源。任何农作物、木材、养殖的藻类、农林畜牧业废弃物、垃圾及沼气等等，经过发酵、微生物分解等等过程，分别可取得生质酒精、生质柴油、燃烧材料和类似天然气，并兼具废弃物的回收处理与能源生产之双重效益。

生质酒精 (Bio ethanol)：这是由任何含淀粉与糖的农作物经发酵、再蒸馏去水制成乙醇（酒精），以一定比例加入汽油中成为生质燃料。因为农作物在生产期间透过光和作用，吸收了二氧化碳，与燃料产生的二氧化碳抵销掉，大大减轻温室效应。

目前生质酒精的成本仍然比汽油高，混入的酒精高出一定比例时，汽车须增设防火系统与换装不锈钢燃料系统，加上酒精燃点低，加油站必须全面更新设备等等因素，另因纯酒精的效能大约只有纯汽油的2/3，以致未能普及。巴西盛产农作物，开发酒精燃料为其国家政策行之多年，目前每年已有40亿加仑酒精燃料的生产量，所有在巴西地区销售的汽油都必须添加25%的无水酒精（称酒精汽油 gasohol），可算是实施最彻底的国家。

生质柴油 (Biodiesel)由任何油含量多的农作物（如向日葵、大豆、油菜等榨出的油）、回收植物油所取得的环保能源。汽车不必再换装即可添入的生质燃料。但目前产量太少，因此工厂无法大规模生产，也未能普及。

但大量的土地被用来种植生产生质燃料所需的农作物，不仅导致谷物价格狂涨，间接带动饲料价格上升，导致鸡蛋和肉类价格的上涨，粮食供应失衡，致使贫穷国家的粮食问题雪上加霜。间接也可能影响蓄水量，及造成河川被污染的疑虑。

硅系（晶体）太阳能发电系统：主要以晶硅（单晶或多晶）和非晶硅电池板，配上过充放电保护控制(controller)、蓄电池以及转换器 (inverter: 将直流转变为交流)，称为太阳电池系统。美国、日本、德国、瑞士、挪威及澳洲等都是积极投入的国家。台湾与大陆也在发展中，但目前为止，由于成本太高、材料供应不足、又欠缺专业的人才与经验丰富的安装人员，安装后达到的效果往往不如预期。

高聚光太阳能发电系统 (High Concentration Photovoltaic Generating System)：利用高效率太阳电池、聚光系统与太阳追踪器等，精确捕捉太阳能，比硅系太阳能电池效率更高。当能量转效率能大于42%，几何聚光率能超过1000时，其发电成本足以与目前石化燃料相抗衡。现在的发电成本，约为传统石化燃料发电的三倍，美国预计在2015年，其成本可与传统发电相当。这个发电系统尚未投入市场，尚难下定论。
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