正文 第16章 能源世界縱覽(2)(1 / 3)

另外,進入21世紀以來隨著全球經濟的日益發展,人們對未來生活的環境更加關注,環境問題成了困擾人們的另一個重大問題。而常規能源中除水能外,其餘的能源在利用時都會或多或少地造成汙染,對周圍環境造成了很大的破壞,因此,尋找對環境無汙染或者汙染很少的新能源也成了世紀之交這特殊時期中科學家們的重要任務之一。

隨著科學技術的發展,人類社會正在跨入高科技時代。代表這一時代科技發展水平的高科技,將作為強大的生產力,直接影響著人類的生產和生活方式,並推動社會走向未來的新世紀。能源作為所有高新技術產業的能量源泉,其發展水平絕不能落後於依賴它的高新技術,所以在21世紀技術突飛猛進的同時,能源的發展也必須跟上時代的步伐。

現代高科技的發展序列是,以信息技術為先導,以新材料技術為基礎,以新能源技術為支柱,沿微尺度領域向生物技術開拓,沿宏尺度領域向海洋和空間技術擴展。由此可見,新能源技術在現代高科技中占有多麼重要的地位。

為了推動高科技的發展,解決能源供應所麵臨的問題,人們投入了很多的人力和物力,積極尋求新能源。隨著高新技術領域中的新材料技術、信息技術、海洋技術和空間技術等的發展,一批新能源如太陽能、核聚變能、氫能、海洋能、風能和生物質能等方麵的研究已經取得重大突破,並展示出令人鼓舞的發展前景。例如,超導材料和超導技術的進一步發展將為核聚變裝置提供強大的磁場,並使人們早日掌握渴望已久的核聚變技術;利用超導技術還可研製出實用的超大型蓄電池,將會極大地促進太陽能、海洋能、風能等新能源的發展。

可以預料,新能源的應用與發展,不僅會推動社會生產力的發展,而且將使人類從有限的一次性能源的使用,轉向多樣化的、再生的、取之不盡的潔淨能源的使用。這樣,在未來世紀中,人們可以不再為能源的枯竭、環境的汙染和生態的破壞而擔憂。

為廣使讀者朋友們對新能源有一個具體的了解,在接下來的部分中我們將詳細介紹21世紀會得到廣泛應用的新能源,其中包括最幹淨的能源——太陽能;最神奇的能源——核聚變能和磁流體發電;最理想的能源——氫能以及超導技術在能源發展中的地位等等。

21世紀的主要能源——太陽能

太陽是一個熾熱的氣體球,蘊藏著無比巨大的能量。地球上除了地熱能和核能以外,所有能源都來源於太陽能,因此可以說太陽能是人類的“能源之母”。沒有太陽能,就不會有人類的一切。

自古以來,人們就注意利用太陽能。早在幾千年前,我們的祖先就曾用“陽燧”這種簡單的器具向太陽“取火”,開辟了人類利用太陽能的新時代。

據說古希臘著名物理學家阿基米德曾用巨大的鏡子聚集太陽光,一舉燒毀了敵人的帆船隊。然而,人們對太陽能的深刻認識和開發利用,直到最近的二三十年內才真正開始。

1945年,美國貝爾電話實驗室製造出了世界上第一塊實用的矽太陽能電池,開創了現代人類利用太陽能的新紀元。

人們利用太陽能的方法主要有三種,一種是使太陽能直接轉換成電能,即光電轉換。太陽能電池就屬於這種轉換方式;第二種是使太陽能直接轉變成熱能,即光熱轉換,如太陽能熱水器等;第三種是使太陽能直接轉變成化學能,即光化學轉換,如太陽能發動機等。

實際上,人類有意識地利用太陽能,首先是從取暖、加熱、幹燥和采光等太陽能的熱利用開始的。近十多年來,太陽能的光熱利用發展很快,已經製成了式樣繁多的各類太陽能集熱器,將太陽光的熱能用於取暖、製冷、通風、烘幹、冶煉、洗浴、灌溉、養魚、發電等許多方麵,節省了大量的其他能源,並為能源短缺地區提供和解決了所需要的能源。要將太陽光直接轉換成電能,就需要采用能量轉換裝置,太陽能電池實際上就是一種光電能量轉換器。

有了太陽能電池,就為太陽能的利用開辟了廣闊的途徑,人造衛星和宇宙飛船探測宇宙空間時用上了重量輕、使用壽命長和耐衝擊振動的太陽能電池。衛星和飛船的巨大鐵翅膀上就密密麻麻排滿了太陽能電池,組成了太陽能電池板。此外,太陽能飛機、太陽能汽車、太陽能汽艇等,都是由於裝上了太陽能電池板才能飛翔和行駛;還有如太陽能電話、太陽能彩色電視機、太陽能電視差轉機等,都是使用太陽能電池而工作的。

目前,世界各國都在大力研究新型太陽能電池,提高光電轉換率,使太陽能的開發利用進一步深化。太陽能的開發方興未艾,研製出的太陽能新產品層出不窮。例如,英國研製成功一種太陽能冰箱有九塊吸熱板,晴天時它可以向冰箱的蓄電池充電,一天的充電量足夠冰箱使用五天。瑞士發明了一種太陽能熱水瓶,僅重400克,通過裝在瓶底部的像鏡子似的折疊鋁葉板吸收太陽能,用來燒開水。有陽光時,燒一瓶水僅需要半小時左右。