世界十大新能源技术

开发出一种新型能源为世界提供无限能量,是每一位发明家的梦想.发明家们也一步步由幻想世界到物理世界再到现实世界.下面介绍世界十大有望“梦想成真”的前沿能源技术.

1.太阳能住宅

想象一下不用交电费的生活,太阳能或许能将此变为现实.太阳能发电系统利用光电池将光能转化为电能,而太阳能热水器则利用聚光面板来对水加热.太阳能清洁并且可再生,但这些系统的前期投入也相当可观.

2.太阳能发电场

太阳能发电场有两种运作方式:太阳热能电场也称作聚光太阳能系统,是利用镜子将阳光聚集起来,对水加热并利用水蒸汽推动发电机运转,而光电太阳能电池则是直接将光能转化为电能.

3.风力发电场

现在,美国是世界上最大的风能发电国,总量达18000兆瓦,足以满足540万户中等美国家庭的用电需求.美国能源部预测,到2030年,美国电力的1/5将来自风能.风能在丹麦的能源供应中也占到20%.

4.核能

尽管原子的原子核极其微小,但维持原子核稳定的能量却极其巨大.核能开发就是驾驭这种能量使之安全地提供电能.目前美国有大约100座正在运行中的核电站,供应着全国约1/5的电力.核电站在提供巨大能量的同时不会排放空气污染物,但其产生的放射性核废料在很长的时间(甚至长达数十万年)里仍具有潜在的危险性.

5.地热能

巨大的热能埋藏在地球的表面下面,火山喷发便是其威力的体现.地热能可以用来发电、为建筑物供暖、加热道路.目前全世界的地热发电总量约8000兆瓦,其中美国占了2800兆瓦.地热能非常洁净,储量丰富,且全天24小时都能获得.

6.水流和波浪能

这种流体动力学装置就如水下的风力发电机.来自河流、海流、潮汐以及人工水道如运河等的水流能推动涡轮机运转产生电能,其原理与风力发电厂相似.流体运动能是可再生能源,也不会产生污染气体或温室气体.但目前流体动力能利用技术还落后太阳能和风能技术15年,阻碍水流产生的环境影响也尚待研究.

7.电动车

完全使用电能的汽车效能大约是汽油动力车的4倍,油气混合动力车的两倍.电动车不会排放尾气,维护成本也低,但最大的挑战在于其蓄电池组:如何降低电池成本、改进电池的持久性,并保证车辆能在各种条件下安全地行驶,比如,保证蓄电池组在低温时仍能使用、避免电池在过热时着火等.

8.氢动力车

氢燃料电池利用氢与氧的反应产生电流推动电动车运行,而排气管排放的尾气只有一种成分:水.氢动力车的效能约是汽油动力汽车的两倍.虽然氢燃料电池排出的只有水,但目前大规模生产氢的方法仍然是从自然界中的甲烷气体提取,过程中同样产生了大量的二氧化碳.

9.住宅风能发电

与风力发电场相比,小型风力发电系统使用相对小巧的涡轮机便可满足单个家庭的需要.据美国风能协会描述,一个典型的住宅风能系统的发电量为1～10千瓦,旋转翼直径为10～25英尺(3～8米),风车塔高度为80英尺(24米).一个400瓦的涡轮机加46英寸(117厘米)直径的旋转翼提供的电能即可满足泵水、照明或使用电器的需要.

10.海洋热能转换

海洋热能转换利用表层海水与下层海水之间的温度差来产生能源.因为阳光照射,表层海水温度较高,而下层的海水温度则低得多.海洋热能转换工厂(或称海洋温差发电厂)利用温暖的表面海水加热氨水或其他低沸点的液体,由此产生气体推动涡轮机发电.之后,这些气体用从海洋深处泵送上来的海水进行冷却,从而循环使用.如果海洋吸收的太阳能有千分之一转化成电能,便可提供相当于美国一天耗电量20倍的电能.然而,海洋热能转换的设备规模庞大,需要大量资金的预先投入.在缺乏阳光的地方,这样的微型风力发电机或许能帮你解决用电问题.