http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2011-06-12
5月29日,德国宣布到2022年彻底放弃使用核能。地球上的化石能源总有一天会被耗尽,核能利用曾被认为是接替化石能源最有希望的办法。如果我们真的必须放弃核能,未来人类到哪里去获得能源?
让月球变大镜子 向地球输送能源
据报道,日本科学家25日公布了一项带有科幻色彩的计划,试图将月球变成一面由机器人操控的巨型镜子,用于向地球“反射”太阳能。根据这项计划,月球上一个面积巨大的区域将被太阳能电池板覆盖,所捕获的太阳能将传回地球,用于满足全球能源需求。
据悉,这项雄心勃勃的计划名为“月环”,将通过激光或者微波的形式将13000太瓦连续太阳能传回地球接收站。此项计划由日本建筑业巨头清水建设株式会社的研究部门对外公布,根据计划,月球赤道阳面周围长1万多公里的区域将被太阳能电池板覆盖,总宽度达到约400公里,用于传输太阳能的天线宽度将达到20公里。
在3月大地震和海啸引发福岛第一核电站核泄漏事故之后,日本加快了寻找可替代能源的脚步。“月环”计划何时付诸实施仍是一个未知数,如果付诸实施,这将是迄今为止建造的规模最大的公共基础设施。杨孝文
水下风筝涡轮机 从海浪获取能源
海浪发电机通常设计成海蛇形状,置于滚滚波涛之上,聚集海浪动能并将其转化为电能。但是瑞典Minesto可再生能源公司另辟蹊径,把风能和海浪发电巧妙结合,设计出富有创意的水下风筝涡轮机。其中每个水下风筝跨度8至14米,附加到涡轮的下腹部。风筝拴在海底,可以随着潮水的运动“飞”起来。
和潮汐涡轮机的原理一样,风筝涡轮机的叶片也由经过的潮汐转动。然而风筝俯冲的动作却能使通过涡轮的流水速度提高10倍,类似于帆船聚集航行速度时所采用的风切法。此外,风筝保持中性浮力,因此不会随着潮流转弯而下沉,而且涡轮口还可以防止鱼类进入。
Minesto公司的常务董事安德·詹森告诉《卫报》记者说,风筝可以在每秒1至2.5米的流速中工作,而第一代的设备需要超过每秒2.5米。根据不同的位置和大小,每个风筝可发电150至800千瓦,并且部署在50至300米深的水域。 李忠东
撒哈拉沙漠自身循环 变身太阳能发电厂
据物理学家组织网报道,阿尔及利亚和日本大学正在联合进行撒哈拉沙漠太阳能项目,计划把这个世界上最大的沙漠转变成一个太阳能发电站的聚集地,希望到2050年,这里生产的电流可以满足半个世界的需要。
在这个项目的开始阶段,他们打算在撒哈拉沙漠先建一座硅生产厂,把沙子里的硅石加工成纯度很高的硅,用来生产太阳能电池板。然后再用这些太阳能电池板建太阳能发电站,电站产生的电流可供人们建设更多硅生产厂,有更多硅生产厂就能制造更多太阳能电池板,从而产生更多电。日本科研组领导者、东京大学的理沼秀臣表示,虽然以前从没人把沙漠里的沙子作为高纯度硅的来源,但它显然是这方面的不二之选,利用它一定会生产出纯度很高的硅。
理沼秀臣表示,太阳能发电站生产的能量通过高温超导体,将以直流电的形式发送出去,这一过程比利用交流电形式进行传输更有效。据他设想,一个大型超冷高压直流电网至少能把一千亿瓦电流输送到500公里以外的地方。他表示,即使这种电网需要利用液氮进行制冷,它仍具有成本竞争优势。高温超导体在大约零下240摄氏度的低温环境下运行。
撒哈拉沙漠太阳能项目的目标是,在2050年满足欧洲15%的电流需要。任秋凌
[北京日报]