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可再生能源并非取之不盡
作者:chen    文章來源:網絡轉載    更新時間:2011-9-6 9:26:33

可再生能源并非取之不盡


    在科技日新月異的今天,人類已經不再懼怕狂風洋流,相反正努力去駕馭這些自然現象。然而,致力于自然能源開發的物理學家阿克瑟爾·克雷頓(Axel Kleidon)指出,像風力和潮汐等能源并非真正可再生。

    克雷頓來自德國馬普學會生物地球化學研究所,他表示,人類對風能和潮汐能的大量開發,將顯著減少由太陽所帶來的可利用能源的比例,其結果可能是綠色能源將永久消失。克雷頓的理論基于熱力學原理,即太陽的能量只有一小部分會到達地球,并產生可被人類利用的能源。

    當來自太陽的能量到達大氣層,其中的一部分轉化為風能和潮汐能,同時使地表水蒸發到空氣中;剩余部分則以熱量的形式消耗,人類無法利用。目前,人類只利用了到達地球的太陽能的萬分之一。但克雷頓認為,這個數字不夠確切,人類應當更加關注地球系統中可利用的能量以及人類活動對其產生的影響。

    克雷頓曾在英國皇家學會哲學會刊發表文章稱,人類當前使用的能量為47萬億瓦,相當于地球系統產生的自由能的5%10%,其中大部分來自于燃燒化石能源和收割莊稼。

    克雷頓說:我們很難獲得精確的數字,但可以肯定,人類利用的自由能比地球所有地質過程都要多。換而言之,人類對地球能源平衡的影響超過了地震、火山爆發和板塊運動的總和。

    在人類利用的47萬億瓦能量中,17萬億瓦來自燃燒化石能源。因此,為了代替化石能源,人類必須興修大量的可持續能源設施來彌補這個缺口。然而,由于技術尚未成熟,風能和潮汐能發電的部分能量會被浪費,也就是說,在修建風能或潮汐能發電廠時,人們將一部分太陽可使用能源轉化成了無用能。

    克雷頓說:大規模風能開發將給大氣層帶來影響。我們使用了太多的自由能,且正在逐年增長,能源庫中的能源將會枯竭。通過全球循環模型,克雷頓發現人類可使用的風能正在減少,全世界理論上約有70萬億瓦能量可供使用,但使用這些能源可能會帶來嚴重后果。

    雖然風力無處不在、永不停息,但從中轉化巨大能量勢必會改變降雨量、氣流和達到地球的太陽射線,其變化幅度將和二氧化碳濃度翻倍給氣候變化帶來的效果一樣。

    英國雷丁大學氣象學家馬爾滕·安博目(Maarten Ambaum)表示:這是全新的觀點。與地球系統產生的自由能相比,人類對能源的利用很多。如果我們不從自由能的角度考慮,可能會被人類的能源開發潛力所誤導。

    但這并不意味著可再生能源的發展遇到了瓶頸。事實上,光合作用在產生自由能的同時,不會產生無用的熱量。增加地球的綠色植被覆蓋意味著可以儲存更多的自由能。太陽能板也可以增加自由能,雖然該技術有待進一步發展。

    在克雷頓看來,風能工程師所要面對的終極挑戰是自然界到底可以產生多少可用能量,并非引擎效率的極限問題,而認為人類可以無限地從環境中制造可再生能源的想法,就好像生產永動機一樣,只是個幻想而已。


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