科学网

 找回密码
  注册

tag 标签: 能源

相关帖子

版块 作者 回复/查看 最后发表

没有相关内容

相关日志

[小红猪增刊]众人的力量
eloa 2008-12-13 10:47
小红猪小分队 发表于2008-12-10 星期三 20:23 原文在 这里 。作者: Dilip Ahuja 译者: 一一 译者简介:一一,大三学生,在上海,学广告。爱科学,爱自然,爱生活,爱小猫(小猫叫张若虚)。 摘要: 世界上有20亿人无法打开灯照亮他们的黑夜,无法利用能源来抽取干净的水,也无法打开收音机了解外边的世界。五条建议改善这一局面。 过去,世界也曾面临过能源危机,但从未像今天这般迫在眉睫。过分依赖矿物燃料给全球气候带来了严重后果。与此同时,世界上有很大一部分人口预计超过20亿仍缺乏至少一种形式的基本能量使用权,比如电、干净的煮食燃料或是适当的交通条件。对此,在世界正向清洁的低碳能源供给转变的同时,政府可以做些什么来帮助这些人,以满足他们的需要呢? 目前,就初级能源的平均消费量而言,发展中国家居民仅为OECD(经济合作及发展组织)成员国居民的六分之一。(初级能源,即能源在未被提炼或转化成另一能源前的初始形态) 许多贫困家庭的生活质量可在能源消耗上大大提高一个等级,即便如此,也远低于发达国家的平均水平。对很多人来说,能够使用哪怕一点点电量,就意味着他们可以抽取干净的水、收听电台并在夜晚阅读。 基本家庭服务,同其他社会活动场所比如农村诊所和学校一样,平均每人每年仅可分配到50千瓦时的电量(不包括烹饪与交通)。每年,向全球16亿电力匮乏者提供这一水平的基本电力将增加全球需求量800亿千瓦时,而这只是全球年电力生产量的0.5%。 尽管向人们尤其是那些农村地区的居民提供安全可靠且价格合理的能源非常重要,但任何新能源的供给都必须是清洁、低碳且可持续的。 环境的挑战则更为复杂。来自电厂、汽车工业和重型设备工业的排放物已导致空气污染指数常常超过世界卫生组织(WHO)所规定的健康标准。用于做饭和取暖的传统燃料所造成的室内空气污染,将数十亿人口暴露在罹患重大心血管和呼吸系统疾病的危险之下。尽管发达国家的温室气体排放量在气候变化方面扮演着更为重要的角色,但全球变暖的重担却似乎不成比例地压在了发展中国家身上。努力为世界能源系统去碳化,是发展中国家为自身及整个地球的利益所做的至关重要之事。 各种技术能为一个低碳的未来世界服务,其中,可再生资源与发展中国家尤为相关,因其适于农村地区,而在这些地区接入电网往往代价高昂。数十年来,大多数形式可再生资源的价格已大大削减。例如,在二十世纪90年代初期,仅水力发电可与常规发电厂竞争;自那以后,风能和地热能发电也颇具竞争力;太阳能光伏发电技术尽管价格昂贵,却能在电网无法到达的地区发挥作用。在未来十年时间里,鉴于这一市场的需求量不断扩大,所有可再生资源技术的费用极有可能大大降低。 发展中国家所面临的挑战显而易见,但他们可以为此做些什么呢?以下五条建议对发展中国家的可持续能源生产会有所帮助。 首先,要加快改变传统烹调方法,转而使用清洁、高效的炉子做饭。这一目标看似狭隘,却有必要提及,因为改良过的炉灶能以相对低廉的成本提供极大的健康和福利。据世界卫生组织估计,由诸如木材和粪便提供的燃料所引起的室内污染,平均每年导致全球多达160万人的死亡,其中大多为妇女和儿童。此外,燃料的堆积可导致当地环境恶化。 第二,提升能源的使用效率。对那些与全球标准相比消费量是如此之少的国家来说,提倡节约能源乍看起来似乎毫无效果。可是,随着时间的推移,通过减少经济上的浪费行为、提高生产力和竞争力,积少成多的提高效率也会带来巨大收益。 第三项任务是:改革能源补贴。在发展中国家,对矿物燃料行业的补贴仍然高达数百亿美元,通常的理由是:他们需要帮助。因此,受益最大的往往是那些消耗能源更多的较富裕家庭。同时,该种补贴扭曲市场,导致低效率的消费水平,从而遏制了可持续能源供给的发展。 在发展可再生能源资源领域,补贴才可能是必不可少的这是给发展中国家的第四条建议。许多发展中国家面临着使用可再生资源的巨大机遇,但在大多数情况下,我们急需政府的支持来使这一切做到最好。 第五项建议是,发展中国家可向发达国家寻求支持,以获得先进的能源技术。一条有希望的潜在途径在于:发展区域研究所。这些研究所可向地方组织提供基本的技能培训及替代技术的独立评估。 对发展中国家来说,改变它们的能源系统在诸多方面都比发达国家更为困难,但同样也有优势。它们可以借鉴别国过去的经验,而且,在某些情况下,它们可以直接跃向更清洁、更高效的技术。这一点在很大程度上取决于发达国家和发展中国家为迎接这一挑战共同努力的程度。当涉及到能源问题时,归根结底,我们有着相同的命运。用有利于我们的方式共同承担这一命运,是每个人的利益所在。 转载原创文章请注明,转载自: 科学松鼠会 本文链接: http://songshuhui.net/archives/5765.html
个人分类: 小红猪翻译小分队|981 次阅读|0 个评论
奥巴马提名朱棣文为美国能源部长
郝炘 2008-12-11 14:09
美国媒体报道奥巴马的新环境班子已见分晓,诺贝尔奖获得者 朱 棣文被提名为能源部长。看来奥巴马真用the best and the brightest. 2007 年在美国科学促进会的年会上,曾听过 朱 棣文的大会演讲: The energy problem and what we can do to solve it. 他说,美国人均天然能源消耗是每年3500 亿 焦耳,人们(包括物理学家)对这个数字没有概念。现代社会到来之前,财富一般按有多少牲畜、佣人来计算。 如果把人均 天然能源消耗折算成维持一个干活的人生存所需能量的话,美国的能耗水平相当于 把人均 1000个佣人给他干活,欧洲人平均每人有500个佣人,中国的人均能耗相当于每人有100个佣人,所以现代化的生活水平比过去顾几十个佣人的有钱人家高。但是如果要进一步提高发展中国家人民的生活水平,需要将能源的使用效率最大化,也需要新的能源。 朱棣文当了Lawrence Berkeley Lab 主任后,这个国家实验室的研究重点转移到可再生能源上,尤其各种提高太阳能利用率的研究。 朱 棣文说他在贝尔实验室长大,贝尔实验室出了 15 位诺贝尔奖获得者。该实验室成功的秘诀是只雇年轻人:研究生毕业或刚做完博士后的年轻人,也有个别拿到助理教授职位的人,给这些年轻人自由、宽松的工作环境,有充分的资金,不受官僚们的干预。 可以在网上看讲演的录像: http://www.aaas.org/meetings/Annual_Meeting/2007_San_Fran/lectures/chu/chu.ram 最好是和PPT 片子一起看: http://www.aaas.org/meetings/Annual_Meeting/2007_San_Fran/lectures/chu/chu.ppt
个人分类: 未分类|6069 次阅读|1 个评论
又见国际接轨vs中国国情
mqjiang 2008-11-28 16:57
发改委能源所韩文科:应尽快研究出台燃油税问题 □新华社记者 刘海燕 金旼旼 来源 http://www.jrj.com  2008年01月04日 05:40  中国证券报   国际油价今年第一个交易日跃上百元关口。国家发展和改革委员会能源研究所所长韩文科在接受新华社记者专访时表示,短期内油价回落几率不大,高油价很可能长期维持,必须研究在高油价背景下出台燃油税的问题。   2日国际油价大涨,纽约商品交易所2月份交货的低硫轻质原油期价一度触及每桶100美元关口,收盘时略有回落,至每桶99.62美元。   韩文科说,高油价对我国的经济发展和人民生活有一定的负面影响,但不足以影响我国经济持续快速发展的基本面。高油价主要影响用油多的行业,挤压了这些行业的盈利空间,也可能导致一些行业或企业亏损甚至倒闭。   历史上看,高油价曾是促使西方国家能源战略转型的主要推动力之一。韩文科指出, 目前我国的 成品油 价格形成机制还需要进一步改革和完善,要进一步与国际市场接轨,加快价格的传导作用,进一步发挥市场对油品供需的调节,同时形成有利于节能和环保的价格机制。   在百元油价的背景下,国内燃油税改革无疑成为人们议论的焦点之一。韩文科表示,燃油税的出台是一个复杂的问题,从鼓励节约用油和公平负担的角度,以及从增强用财政税收手段调节石油消费方面来看,我国应该尽快出台燃油税。但是,一般情况下,在国际油价处于高位时调整国内成品油税收政策风险较大。   他认为,我国的燃油税既涉及到费改税的改革,也涉及到国家基本国策的体现。同时,还涉及到在人民生活水平提高情况下进一步体现社会公平的问题。因此,出台时机需要具体研究。但是,目前的高油价很可能长期维持,因此我们不能一直等下去,必须尽快研究在高油价背景下出台燃油税的问题。   韩文科认为,近几年来,国际石油供需一直处于微弱的平衡状态,这种情况短期内不会有根本性的改变。鉴于全球原油需求旺盛,加上地缘政治局势难以预期,短期内油价回落的可能性极小,油价可能长期在高位震荡。 ====================== 发改委专家:成品油价与国际接轨不太现实 来源: 2008年11月24日 09:44:52   市场报 国家发改委能源研究所所长韩文科在日前举行的国际能源署《世界能源展望》发布会上表示:不会建立与国际油价联动的成品油价格机制。 同时,韩文科还预测,年底的中央经济工作会议上,将会有更多刺激经济政策释放,目前中国国内低迷的能源需求将会因此逐渐回升,预计到明年下半年将出现回暖迹象,但肯定不可能回到三四年前每年能源消费增长两位数以上的水平。 韩文科透露,中国政府有关部门正在着手研究刺激经济的措施,油价也在关注之列。可以肯定的是,现在成品油价格是在高油价时期制定的,成品油应会降价。 针对成品油价格与国际油价实时联动机制,韩文科表示, 这种机制短期内不会建立起来。因为联动机制背后的潜台词是价格一步到位,与国际油价接轨。但中国是发展中国家,什么价格都与国际接轨,这不太现实。 在发布会上,韩文科还指出,中国能源价格改革有两个目的,首先是要表达能源资源的稀缺性,第二则是要理顺价格关系。 韩文科称,限制煤炭、石油等能源的消费,鼓励清洁能源消费是一个长期目标。但当前要在能源价改中体现资源稀缺性这一目的,是不合时宜的。当前全球的金融危机正影响着世界经济的发展,如果大幅度提高能源价格,会对我们刺激经济发展的努力给予当头一棒,这是不可取的。 至于如何理顺能源价格,韩文科表示,价格将由市场力量来决定,在具体价格制定上,要使国家、企业和消费者之间的关系和谐。韩文科说:由于前段时间石油、煤炭等能源价格高企,国内能源企业都在亏损经营,而这些行业的发展对国民经济的作用十分重要,如何使国家、企业与消费者关系和谐,最终价格的变化,有些可能会传导到消费者,有些则需要国家或企业少得一些利益。(周洲)
个人分类: 席谈时事|2931 次阅读|0 个评论
从早晨的雪到冻雨及其它
moxj 2008-11-26 23:50
(来自维普网) 今天早晨兰州下了今年冬天以来的第一场雪.中午吃饭的时候,同学突然问我这雪是从哪里来的,为什么兰州污染这么厉害,雪还是白色的.显然是一个让大家哭笑不得的问题.当时我只回了一句:你在北京食堂的时候不是听到两个博士讨论的问题很幼稚就说人家是文盲吗?咱要是在食堂讨论这个问题,那些附中一起吃饭的孩子怎么看我们?     其实我的知识水平距离这个问题是何等的遥远.又怎么知道是怎么回事呢?只是当时觉得关于风霜雨雪的知识小学老师是讲过的. 雪不同雨的只是以晶态存在的水。形成雪大概需要几个条件.首先是空气中的水汽处在过饱和状态.另外就是要有凝结核.说到凝结核就可以想到开始说的兰州空气污染很厉害的事情,那就是很好的凝结核.不过形成雪花后凝结核显然在里面了.即使雪花足够透明,这么大的空间里有那么小个颗粒也不是我们的眼睛可以看到的.还有一个重要的因素当然是温度了.不是低于零度就形成雪花了.温度不但可以对水汽的过饱和状态起到弥补的作用.也足够影响了雪花的形状.具体雪花有什么形状,也许孩子们可以把他看作是形态各异的艺术品或者圣诞节的礼物. 不过今年在我国南方的冻雨却是引起了足够多人的重视. 冻雨其实也是一种很普遍的自然现象,有的地方具备这样的条件,经常见到冻雨.只是我国年初的冻雨范围太大了,时间太长了,所以造成了破坏也非常大.     首先,冻雨在我们看到之前是一种处于不稳定状态的过冷水滴.水滴的温度低于零度.当这些水滴遇到地面物体时,立刻结冰.就成了我们看的冻雨.在东北的的早晨人们经常会看到雾凇.有些类似, 雾凇是由水汽凝华而成。这其中温度和凝结核等条件共同作用控制了这些水、汽的最终形态.我只是在最小范围内这样讲,也许情况不是这样.如果从很高的空中开始聊可能会有不少话题,中间也有一些不确定回有多种情况.     关于今年南方的雨雪大概大家在新闻里听过如下的说法.     我国南方在冬天受冬季风影响,北方的冷空气经华北、长江南下越过长江 , 在长江以南呈扇型展开 , 并继续南下。当扇型冷空气的西南翼到达南北走向的横断山脉时 , 受高山阻隔 , 在山脉以东的广大区域内不断堆积 , 于是在云、贵、川、桂 , 包括湖南西部的地面和低空 , 形成在气象学上称之为冷垫的冷空气层。每到冬季 , 这一区域同时还受到来自孟加拉湾暖湿气流的影响 , 这股气流在越过横断山脉后 , 便覆盖在冷垫上 , 形成一个 1.5 公里到 3 公里左右的暖层。冬季北方的冷空气持续南下时 , 又形成一个更高更冷的气层。冷空气与暖气流相遇时 , 就产生了降雨雪的有利条件 , 冷暖对比越鲜明 , 降雨也就越激烈。而这种两冷夹一暖的 三明治气层 , 更是产生冻雨的理想温床 : 中间的暖层提供了充足的水汽 , 输送到高层的冷空气层中 , 迅速凝结成长为过冷水或雪花 , 过冷水再通过贝吉隆过程 ( 一种云中降水形成机制 , 指云中较少的冰晶只要有较多的微滴来供应水分时 , 冰晶就能增长到形成降水的程度。这一冰晶过程称为 贝吉隆过程。 ) 变成大雪花。大雪花下降到暖层中融化成水滴 , 水滴继续下降到冷垫上遇到物体再度凝结 , 形成外冰内水的冰珠 , 最终降落到地面 , 产生冻雨。当地夜晚的寒气 , 使这些冰水混杂的冻雨在地面、屋顶 , 以及各种裸露在户外的公共设施上进一步凝结 ( 称为雨凝 ) 灾情便在这里孕育着 , 蓄势待发。(这段话引自洪蔚的报道) 气候的变化是空间大范围内的一种现象,很多因素都有影响.我在 《 从 ENSO 到全球环境变化 》 提到过全球范围内的气候变化.其实这也只是地球这个范围内的事情.中国人喜欢从大范围内考虑问题.把地球的事情和天文现象都联系起来.我在行星和月球里大概提的事情太少了.其实不只是潮汐现象是地球和其它星球的关系作用形成的.气候也许也非常重要.我国当前的模拟水平可能和欧洲有不小的差距.空间上的事情先聊这么多.回到地球,时间上的事情也是这样.有不少人都问过地球上的石油为什么分布这么不均匀.可能有人回答了一点石油形成时代的地球状况,但我还没有看到有人用当时的气候和生物分布来解释这个问题.更没有看到有人用那个由于小小地形变化而造成的 焚风来结实局部的能源格局... (这几天有个同学刚结婚,放学后的时间要聚会和喝酒,也许也是博文质量下降的原因,非常抱歉.)
个人分类: 科普思考|3403 次阅读|1 个评论
二十一世纪中国能源发展展望
lxwang 2008-11-24 11:07
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的开发利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。中国是当今世界上最大的发展中国家,发展经济,摆脱贫困,是中国政府和中国人民在相当长一段时期内的主要任务。20世纪70年代末以来,中国作为世界上发展最快的发展中国家,经济社会发展取得了举世瞩目的辉煌成就,成功地开辟了中国特色社会主义道路,为世界的发展和繁荣作出了重大贡献。同时,中国是目前世界上第二位能源生产国和消费国。2006年,煤炭保有资源量10345亿吨,剩余探明可采储量约占世界的13%,列世界第三位。已探明的石油、天然气资源储量相对不足,油页岩、煤层气等非常规化石能源储量潜力较大。中国拥有较为丰富的可再生能源资源。水力资源理论蕴藏量折合年发电量为6.19万亿千瓦时,经济可开发年发电量约1.76万亿千瓦时,相当于世界水力资源量的12%,列世界首位。2006年一次能源生产总量22.1亿吨标准煤,列世界第二位。其中,原煤产量23.7亿吨,列世界第一位;原油产量1.85亿吨,列世界第五位。据专家测算,到2010年,我国一次性能源消费量将达到19亿吨标准煤,其中煤炭18亿吨,石油2.5 2.7亿吨,天然气6001000亿立方米。而2010年,我国石油产量约1.62.1亿吨,天然气约5167 13亿立方米,油气资源供需差距很大,需进口补缺。煤炭资源虽可满足2010年的需求,但也存在着勘探程度的储量不足和运输、环境污染问题。据《中国能源战略研究(2000-2050)总报告》的预测:到2050年,我国人民生活水平要达到发达国家90年代初的水平,一次能源总需求量需要 3544亿吨标煤,而到2050年我国只能产石油40008000 万吨,离预测的数字要差六、七亿吨。因此,我国能源供应前景存在着巨大的隐患。能源是经济和社会发展的重要物质基础,也是实现四个现代化以提高我国人民生活水平的先决条件。一般说来,一个国家国民生产总值和它的能源生产和消费量大致是成正比的。在现代工业化生产中,能源是主要的动力来源,一些发达国家之所以能够在较短的时间内实现现代化,其中一个重要原因,就是他们都致力于大规模地开发和利用能源。能源生产和消费量越大,产品的产量就越多,整个社会也就越富裕。西方工业发达国家的人口总和只占世界人口的五分之一,而能源消费量却占到世界能源总消费量的三分之二。 二十一世纪,根据我国国情,应将建立节能型社会作为基本国策。 中国能源发展坚持节约发展、清洁发展和安全发展。坚持发展是硬道理,用发展和改革的办法解决前进中的问题。落实科学发展观,坚持以人为本,转变发展观念,创新发展模式,提高发展质量。坚持走科技含量高、资源消耗低、环境污染少、经济效益好、安全有保障的能源发展道路,最大程度地实现能源的全面、协调和可持续发展。需具体研究农业、工业和城市生活中能源浪费现象,深入探讨节能措施不能落实的原因并提出相应对策。研究提高煤炭利用效率。研究逐步改变以煤炭为主的能源结构,提高能源利用效率;工业锅炉需大型化、机械化、自动化,采用集中供热、热电联产以降低煤耗;火电站需近代化,大机组、大电厂、大电网,采用超高参数以提高热效率;提高城市煤气化及工业炉高效化程度;研究洁净煤技术,包括高效低污染燃烧新技 术、烟气脱硫新技术以及煤炭气化与液化新技术。研究提高石油利用效率。石油主要用户是内燃机及汽车,要研究提高热效率和降低排放,主要研究内容包括直接喷射分层稀燃技术,共轨式电控高压燃油喷射技术,多气门技术,废气再循环技术,研究二甲基醚新燃料及三元催化剂。研究开发利用天然气资源。天然气是相对比较清洁的能源,我国现在天然气产量只占能源构成中的百分之二,而发达国家都在百分之十五以上;我国城市居民和商业用天然气只占产量的百分之九点六,明显低于发达国家百分之二十六的平均水平。应加快研究开发利用天然气的有关问题。发展天然气汽车是降低能耗及治 理城市污染的最有效途径之一。研究开发利用清洁与可再生能源。加快水电建设。目前水电装机容量仅占我国可开发水电资源的百分之十五左右,同时要研究与电力负荷及电网建设密切配合问题。大力发展核电,核电在世界电力工业结构中已处于第二位,尽快研究掌握百万千瓦级核电站设备成套设计及制造技术;研究先进型压水堆,为二十一世纪发 展创造条件。在有条件地区,研究开发风能、地热能、海洋能以及太阳能。研究能源新技术。研究开发快中子增殖反应堆及高温气冷堆,研究开发受控热核聚变堆。研究开发超超临界压力火电机组,研究开发蒸汽燃气联合循环新 技术,包括增压硫化床蒸汽燃气联合循环机组和整体煤气化联合循环机组。研究太阳能利用新技术,研究先进燃料电池技术,研究氢能的开发利用,包括制氢技术和储氢材料的研究。研究能源开发利用和节能技术中的基础理论问题。内容包括多相流及其传热传质过程的研究,气动热力学的研究,高效低污染燃烧理论的研究以及能源系统优化的研究。研究经济发展、能源需求与环境保护协调的可持续发展战略。研究转变经济增长方式,采用先进技术装备,大力发展节能型产品。研究制订能源开发利用及节能的有关法规,以保证能源有效利用、促进经济发展的顺利实施。 面临二十一世纪,中国能源的开发利用,关系到我国国民经济的持续发展和社会的全面进步,必须重视对能源问题进行专门研究。相信在党的领导下,进行多学科研究,全社会通力合作,二十一世纪的中国能源问题必将得到完善解决和促进经济的更大发展解决未来世纪的能源问题成为人类社会面临的头等大事。专家们一方面呼吁发展节能技术,另一方面,从能源系统的角度提出要开发使用新能源,减少或取代对能源矿产的依赖。 虽然未来能源应以可再生能源为基础,但据专家们预测,以化石能为主的能源格局在相当长时期内还不会改变,煤炭在世界范围内还有可能再次成为主要的一次能源。特别是中国,一次商品能源以煤为主,在中国一次能源结构中将长时间占据不可替代的地位。因此发展能源矿产新技术,特别是洁净煤技术,减少环境污染,是我国和世界目前面临的重要战略任务。然而,地球上的化石资源终究要枯竭,人们必须想办法寻找新能源。现在,世界上许多国家和地区都致力于用现代化的技术和新材料开发利用新能源和可再生能源,用来取代资源有限、对环境有污染的化石能源。可再生能源中水力当然是首选,可以承担发电、灌溉、航运等多种任务。但是由于水资源受地理环境的影响而不稳定,因此利用规模有限。风能的威力也很巨大。据气象学家预测,世界上真正能被利用的风能总量至少有10亿千瓦,其中中国可利用的大约有3亿千瓦。我国风力发电装机容量2003年底已达56.7万千瓦,居世界上第十位。风能可用于帆船、排灌、磨坊等,也可发电、致热。生物质是世界上最广泛的一种可再生能源。据科学家估算,地球上每年经太阳能光合作用生成的生物质总量约为 14401800亿吨,大约等于现在世界能源消耗总量的10倍。人们利用生物质在沼气池中产生沼气,可供炊事照明用;用生物质制造乙醇甲醇,用作汽车燃料等;高效生物质燃烧炉,热效率达85%。海洋也是人类使用不完的能源宝库。全世界海洋能的理论可再生总量约为766亿千瓦,现在技术上可以开发的起码有64亿千瓦。中国海洋能据估算可开发量约4.6亿千瓦。巨大的潮汐能、波浪能等均可用来发电,我国已建成128 0千瓦时的潮汐电站。地热能资源也非常丰富。初步估算,全世界地热资源的总量约相当于4948亿亿吨标准煤。中国已查明地热储量相当于31.6亿吨标准煤。当前中国能源以煤炭为主,在一段较长时间内这种局面难以改变。煤炭利用中严重污境、排放大量温室气体。推广用洁净煤技术可大幅度提高煤炭利用效率、减少污染净地转化为液体、气体燃料,保障能源安全。发展洁净煤技术,是当前中国能源发展的现实选择和必然要求。从长远看,新能源和可再生能源要大量取代化石能源是一项十分艰巨的任务,绝非一朝一夕可以实现的,况且与化石能源相比,非水可再生能源依然昂贵。预计二十一世纪的上半叶化石能源在中国仍将占主要地位,煤炭仍将占有重要地位。在这段过渡时期中,将主要依靠高效节能技术、洁净煤技术等化石能源的高 效、洁净开发利用技术,缓解化石能源的枯竭,大幅度减少环境污染及温室气体排放,为迎来能源高效、洁净、永续利用的新时的桥梁。 不过,风能、潮汐能、生物能、地热能等都因一定的条件限制而只适于作补充能源,相对于人类对能源的巨大需求来说,只能解决局部的一些问题。太阳能是一种巨大且对环境无污染的能源,地球每秒钟获得的太阳能量相当于燃烧500万吨优质煤发出的能量。利用太阳能可以建成温室大棚、太阳房等节能建 筑;太阳集热器作为热源可代替传统锅炉;使用太阳能热水器和太阳灶等,可节约生活燃料;太阳能还可用来淡化水、致冷、发电;太阳能电池在人造地球卫星上已被成功使用,现在开始转向地面应用。不过,在地面上利用太阳能,受到很大限制:由于地球表面大气层的吸收和散射,减少了到达地球的太阳能量;而且,地球每天有一半的时间是夜晚,没有阳光,加上阴天和雨天,使得不能充分利用太阳能。为摆脱这些不利因素,科学家们提出了空间太阳能发电的设想。即在地球外层空间利用太阳能发电,然后通过微波或激光 将电能传输给地球上的接收装置,再将所接收的微波或激光能束转变成电能供人类使用。这一设想已引起科学界的广泛关注,科学家们认为它将是人类下一个世纪能源科学发展的方向之一。核能的发现和利用(核裂变能)是本世纪的重大成就之一。使用核能有耗费低、污染少和安全性强的优点,现在已作为一种可以大规模和集中利用的能源代替能源矿产,目前主要用于发电。从1954年苏联建成的世界上第一座试验性核电站运行以来,至今已有30个国家发展核电,正在运行的核电站已达437座。但是,在过去10 年中,核能已从世界发展最快的能源沦为发展最慢的能源,远远落后于石油甚至煤炭之后。在欧洲,许多国家正在讨论如何迅速关闭其核电厂。美国从1976年起,就不再批准建设新的核电站。亚洲是惟一的核电工业兴盛地区,但也面临着公众日益强烈的反对。同时,核工业的支持者认为,核电厂可以避免燃煤发电厂大量温室气体的排放,也不必像水电那样占用宝贵的耕地和进行大规模的移民,新一代核反应堆还将在建设成本和安全控制方面取得历史性的突破。氢能也是一种能量巨大、使用方便、来源丰富并没有污染的持久能源,从70年代初开始,人们将氢应用于发电以及各种机动车和飞行器的燃料,已有不少试验装置 在运行。利用氢能可上天、可开车、可发电,甚至氢能可以代替煤气、暖气、电力管线而走进家庭生活。国际上认为氢能将是21世纪中后期最理想的能源,也是人类长远的战略能源。
个人分类: 科普集锦,图片百科|4365 次阅读|1 个评论
从消费能源的演替看未来的交通工具
moxj 2008-11-20 21:20
  注:内容为作者酒精中毒后的一点想法,用搜索到的照片表达,但照片链接里的内容作者未浏览,不代表写作时意图.
个人分类: 科普思考|4118 次阅读|1 个评论
几个地质队员在天山的一天
moxj 2008-11-7 21:54
整理完上面几张照片,心情一直不能平静,因为就在前不久,七位导师中的一位在神农架野外工作重伤,现在还不能和我们正常交流.也就是在我们的工区,05年地大一位保研的同学离开了我们(和我床隔一堵墙);06年六位新疆队员重伤,一位离开(和他们不是很熟悉有待证实);07年我的一位物探队员离开我们;07年8位其它编队工作人员被洪水带走.08年我一直在科学院没有参加工作.回想这些,离开我们的队员很多是高级工程师和优秀学生,而他们在野外却是如此的孤独不被人关注.我从小在山西长大,我想这群人远比我们可爱的矿工朋友们有更大的危险和更高的死亡率. 遗憾的是我现在还在这里参加这个博客比赛,如果你不小心看到我的这篇报道. 我提议: 我们集体向那些奉献在祖国最偏远地方的地质队员们致敬;向那些离开亲人在一线工作的石油兄弟们致敬;向那些在寒冷的高原和恶劣的环境中勘测筑路的兄弟们致敬;向我那些响应温家宝同学号召,在国外为国家的能源战略安全奉献的导师和学友们致敬;向我们为地质事业奉献20多年的总理致敬. 下面把黄汲清院士 18 岁写的一首诗送给大家 男儿立志多雄风, 等闲总统鄙富翁。 但愿足踏额非尔士之高峰, 痛饮帕米尔高原之晴空。 云横秦岭家即在, 巫山巫峡乐无穷。 I have a dream: 毕业后再回地质队.
个人分类: 地质队员|4168 次阅读|5 个评论
魅力月球-多彩行星
moxj 2008-11-4 21:00
记得前两天写了篇关于探月卫星的日记.今天本来想做点有关行星及太空的学习,但鉴于月球对我们的重要意义――除了我们关心的科研外,关于能源和军事的意义被更多的人关注.所以这篇日记先从月球开始做点学习笔记.如果大家喜欢,今后几天将继续对相关话题在此做介绍. 美国已经制定了在 2008 年前将无人驾驶的探测器送上月球的规划。在 2015 年至 2020 年之间美国宇航员重返月球,并在那里建立太空基地。并以此为跳板, 2030 年后:将宇航员送上火星乃至更遥远的宇宙空间。 (也许将来在月球工作的人比现在在煤矿的还要多) 美军方人士认为,虽然中国政府一再强调,中国进行太空探索完全出于和平目的,但美国人对中国发展太空技术仍表示担忧,害怕中国将太空技术用于军事目的。中国一旦实现登月,就能更有效地侦察与监视地面目标,协助指挥控制地面军事力量,维修轨道卫星和组装大型空间军事设施,而且可以拦截与摧毁卫星和导弹。这将动摇美国的军事大国地位,对美国的军事力量构成现实威胁。 早在 20 世纪 60 年代,时任美国总统的肯尼迪说过一句名言: 谁控制了太空,谁就控制了地球。 他们最近提出: 谁控制了月球,谁就控制了环地球太空; 德国《科学》周刊认为,美国急于再次实施登月计划,是为了月球丰富的资源,特别是在地球资源越来越枯竭的今天,月球和其他星球已成为包括美国在内的世界各国关注的目标。 如果我们能够垄断这种能源,我们就不必担心沙特阿拉伯人了,并基本上可以控制能源的价格。   (月球上丰富的氦3很引人关注) 此外,月球含有 60 多种丰富的矿藏,极具开发价值,现在美国再次准备登月,也是想抢在中国之前在外太空的行动中占得先机。 2006 年 10 月,美国新版《国家太空政策》出台。该政策称: 国家空间政策的目标是加强国家在太空的领先地位 如有必要,美国有权不让任何 敌视美国利益 的国家或个人进入太空。 月球对我们人类有着非常重要的意义.对它的关注也非常之多.有关月球起源的假说就非常之多.比喻主流的分裂说、俘获说等. 然而我们最关注的莫过于地球的形成和演化历史.现在兴起的比较行星学不止在于我们对宇宙的探索,很大程度上是帮助我们研究自己的过去.然而由于 我们的星球随太阳系而形成,地球和其他行星之间有类比的地方,更多还有由于演化分异而造成的不同.同样对于银河中的小小太阳系,它和别的恒星系有类比的地方,但也像地球一样可能是不同演化序列中的独特一支.如此无穷,也许我们很难在宇宙中找到和我们极其一样的伙伴.但在这众多的演化序列中可能会有相交的地方,那就是我们的家园――另一个地球.        有关行星、月球及其它介绍,在网络和书店能找到的最近先不做介绍了.如果您感兴趣,欢迎留言.以后我会和大家继续讨论.博主更盼望相关专业的同学给一点指导.(个人学习笔记,相关资料没有找到原始资料标注,请勿转载)
个人分类: 科普思考|5614 次阅读|0 个评论
思想有多远,我们的能源战略之路就有多远
moxj 2008-10-31 21:08
Source: http://earthobservatory.nasa.gov/Library/CarbonCycle/carbon_cycle4.html  首先解释一下写这个题目在很大程度是在精神层面,也是指在足够长的时间有这样的观点.具体生产还要以数据为依据.   看到题目中的能源这两个字,也许首先我们就会想到煤、石油之类的能源.确实我也是想聊这个话题.我之所以挑选了上面这张图片,就是想对所聊的能源作一个类似的比喻.    有关煤和石油的概念和形成原因这些这里就不多探讨了.系统的说一遍要引用很多资料,而且标注等都对本短文没有什么意义的.我只想讲一个想法而已. 首先说明一点.从现在开采所收集来的资料来看.石油的有机成因已经主导了油气成因理论.那么可以和煤一样做如下的思考.世界上的煤是怎么分布的呢?石油的世界分布又是什么样的?为什么这么不均匀呢? 下看下下面的图表也许可以少说很多话 http://222.81.35.138:8080/viewstaticres/SysContent4/d1/dd3/ddd28/69340152228/snap/nengyuanziyuan.htm (new page 3) 那么首先从最关注的战略资源石油引入这个想法吧.现在的情况看来石油的分布是及其不均匀的.中东是世界最主要的油气生产基地.无疑有利的地质状况是保存石油最主要的条件.所以在地质历史上形成的油气或有可能形成的油气被破坏而引起不均匀是不可忽视的.但即使破坏也会留下痕迹.设想我们可以从这些痕迹反演理想的情况.这虽然对生产没有什么实际意义.但可以让我们更好的利用开始的图片来做类比. 不必要说太多了.学过一点生物知识的人都知道地球上的生产者和各级消费者之间是有一定比例关系的.而且这些生物除去自身活动能量损失所能保留下来的太阳能也是可以宏观计算的.那么现在提下我的想法大家就很容易明白了.短文开始的图片里可以看到全球碳循环及其通量和各部分碳库储量.那么在理想的状态下,同样是由有机碳组成的煤和石油是不是也可以建立这样循环图呢?无疑地下能源由于不可见,现在我们所给出的分布图不见的就是将来分布图的大局.所以用这样的思想指导我们今后的勘探投入也许是有意义的.说的复杂了必然错误太多会误导专业和这些比较远的人.所以到这里就先结束. 另外,很早就存在的油气无机成因理论在未来技术的发展下必然也会有很大的突破.而且从比较行星学那里也许我们可以知道地球早期的和演化过程的更多知识,这些也为新的能源理论奠定了基础.况且除了新型清洁可再生能源外,新近研究的可燃冰也会有很大的突破.等等,如果在这些方面有兴趣,你可以留言.在实验之余的休息时间我愿意整理相关资料做一名介绍它们的志愿者.即使今后的比赛网里只有你一个读者了.
个人分类: 科普思考|3985 次阅读|0 个评论
生物技术在解决环境污染和能源危机起着重要作用
cutefay 2008-9-24 19:35
环境污染、以及能源危机影响着中国的发展。每当看到有报道哪里环境污染的时候总会很心痛,当看到报道说什么食品里含有什么有害物质的时候,总会有种痛恨商家的情绪,一想起煤和石油几十年就用完了,心中总有无限的惆怅。 我们生在这样一个时代,是一种无奈。纵然医学再怎么进步,健康出了问题后再去治疗,总是得不偿失的,这就跟我们先把环境破坏了,再昂贵的代价去治理是一样的。 我们吃的很多东西都是不安全的,例如,一种食品,即使它在加工过程中的操作是安全无污染的,那还有可能原料有农药污染,即使没有农药污染,也也有可能在生长的时候就被污染了因为现在很多土地都被污染了,被污染的土地长出来的作物,无论给人还是禽畜吃了,都会污染到动物体,人再吃了受到污染的动物,还是会被污染的,也就是说,如果整个食物链都被污染了,你无论吃什么都不安全。 用什么样的办法才能够解决这些问题,我觉得最终还是要靠生物技术。生物把太阳能给固定下来,世界上废弃的生物质资源如果有一小部分能够有效地利用,就可以给人类提供足够的能源和资源;生物技术应用在工业领域,可以很有效地解决污染问题。医学、食品、农业等领域的变革,也都要靠生物技术。 在过去几十亿年前,原始生命通过光合作用,将大气中浓度很高的二氧化碳固定下来,释放氧气,才让我们的地球从一个红色光芒笼罩的炙热的星球中转变成现在的蓝天白云,以及事宜生命生存的气候条件。原始生命固定的太阳能以碳固体的形式保存下来,经过数十亿年的变革,形成了我们今天的煤和石油。然而,今天煤和石油的大量开采和利用,把数十亿年前生命固定的生物质资源一下子利用了,生命固定的二氧化碳被大量排放出来,温室效应越来越严重。 然而,以DNA双螺旋结构的发现为标志的现代生物技术还远远不成熟,虽然现在生物技术是飞速发展,但离能够实现人类的梦想还很遥远,还需要生物技术科研工作者前仆后继很多年的努力。我想,可能数十年之后,生物技术才真正能够给人类带来变革。都说21世纪是生物的世纪,我想,生物技术发挥价值的时候不是在21世纪初,而在21世纪末。那个时候,我们已经不在人世了,没有办法亲眼看到生物技术给人类带来的奇迹。
个人分类: 科研*创新|5792 次阅读|3 个评论
Final Warning (《新科学家》2008年6月25日封面文章)【小红猪翻译小分队】
eloa 2008-9-4 14:28
小红猪小分队 发表于2008-01-8 星期二 3:15 分类: 专辑 , 小红猪翻译小分队 | | 原文出自《新科学家》,链接为: http://environment.newscientist.com/channel/earth/mg19826621.500-oil-the-final-warning.html Section: Features Price is just the start of it. We need to kick the petroleum habit or well soon be in real trouble, says Ian Sample HOWLS of protest have been echoing round the globe as the price of oil punches through record highs with every passing week. In the UK, last month, hundreds of truckers descended on London to demand that planned fuel tax rises be scrapped. In continental Europe, where police clashed violently with truckers, two people died during the protests. Fishermen and farmers blockaded ports and depots in protest against the rocketing cost of diesel. Similar scenes played out across South America and Asia. In the US, the worlds thirstiest oil consumer, gasoline reached an all-time high of $4 per gallon, forcing the administration to lean on domestic producers and consider suing foreign oil exporters for allegedly rigging the market. When President Bush implored Saudi Arabia, which controls the lions share of the worlds proven reserves, to pump more from its wells, the Saudis came up with only a token increase. The situation is not about to improve. Bankers Goldman Sachs and Morgan Stanley have both suggested that the crude oil price could rise from the high of $139 a barrel (as New Scientist went to press) to $200 or more, while the financial speculator George Soros predicts that rising oil prices could send the US economy into recession. Expensive fuel at the pumps is just the start. These battles over the price of oil could be the harbinger of something even scarier. There is a growing realisation that we are teetering on the edge of an economic catastrophe which could be triggered next time there is a glitch in the worlds oil supply. A number of converging forces are making such an event more likely than ever before. First, there is the spectacular rise in global oil consumption, which, according to the International Energy Agency (IEA) now stands at 87 million barrels of crude (about 10 billion litres) a day. Most geologists now accept we have reached, or will imminently reach, peak oil. Some fields in the US and the North Sea have been pumped dry and production is becoming increasingly concentrated within fewer countries. Add a boost from speculators betting that things will get even worse, chicanery by the Organisation of Petroleum Exporting Countries (OPEC) cartel which over the past two years has added Angola and Ecuador to its ranks to mask the decline in production of its existing members, and its not hard to see why prices have been forced ever upwards. But price conceals the much more complex mess were in. In the past, it has usually been possible to ride out any disruption to world oil flows - whether from accidents or hostile acts - by pumping more oil from the ground. That spare capacity has now all but vanished, as oil producers cash in on soaring prices by extracting as much of the stuff as they can. There is absolutely no slack in the system any more, says Gal Luft, executive director of the Institute for the Analysis of Global Security, a Washington DC-based think tank specialising in energy security. It is this lack of wriggle-room that has brought us to the brink. In the days when oil producers had more leeway, they could make up for a disruption somewhere in the system by quickly raising production by around 3 million barrels a day, says Nick Butler, head of the Cambridge Centre for Energy Studies, part of the University of Cambridges Judge Business School. That crucial reserve capacity has now fallen below the daily output of some producers - meaning that if the taps were turned off in any one of a number of unstable oil-supplying nations, such as Nigeria, Iraq, Iran or Angola, the impact would be felt almost immediately. This has left the oil market so fragile that a few well-placed explosives, an energy-sapping cold winter or an unusually intense hurricane season could send shock waves across the globe. The potential consequences are so serious that governments are drawing up emergency plans to cope should the worst happen. According to one analyst who took part in a simulation of just such a crisis, the situation most experts fear is what they call a psychological avalanche. Heres what happens. A small, distant country one day finds it can no longer import enough oil because of a spike in prices or problems with local supply. The news media whip this up into a story suggesting an oil shock is on the way, and the resulting panic buying by the public degenerates into a global grab for oil. Most industrialised countries keep an emergency reserve as a first line of defence, but in the face of worldwide panic buying this may not be enough. Countries in which the oil runs out face transport meltdown, wreaking havoc with international trade and domestic necessities such as food distribution, emergency services and daily commerce. Without oil everything stops. The roots of our oil addiction can be traced back to the end of the 19th century, when petroleum began to be pumped from wells across America. It wasnt long before it become obvious what a great transport fuel it could provide. Oil-based fuels paved the way for intensive farming and extensive road networks; they drove the influx of populations into cities, drove growth in shipping and eventually made mass air travel possible. Oil has shaped our civilisation. Without crude oil youd have no cars, no shipping, no planes, says Gideon Samid, head of the Innovation Appraisal Group (IAG) at Case Western Reserve University in Ohio. And its not just about fuels. A giant chemical industry relies on oil as its feedstock, and without it many of the products we now take for granted would vanish. Youd see no plastics, no bags, no toys, no cases on TVs, computers or radios. Its absolutely everywhere, says Samid. Much of the economic expansion and growth of the human population in the 20th century is directly tied to the availability of large amounts of cheap oil, says Cutler Cleveland, director of the Center for Energy and Environmental Studies at Boston University. There isnt a single good or service consumed on the planet, except in rural economies, that doesnt have oil embedded in it. Oil is the lifeblood of the global economy. The secret of oils success is its portability and extraordinarily high energy density. One barrel of oil contains the energy equivalent of 46 US gallons of gasoline; burn it and it will release more than 6 billion joules of heat energy, equivalent to the amount of energy expended by five agricultural labourers working 12-hour days non-stop for a year. The vast majority of oil is consumed by transport. In the US, that sector accounts for nearly 70 per cent of the 20.7 million barrels the country gets through each day.. More than half of the worlds oil comes from seven countries, the leading supplier being Saudi Arabia, which produces more than 10 million barrels a day. Then come Russia, the US, Iran, China, Mexico and Canada. Twenty years ago, there were 15 oilfields able to supply 1 million barrels a day. Now, there are only four. The largest is the Ghawar field in Saudi Arabia. The IEA, which advises 27 countries on oil emergencies, requires its members to hold at least 90 days worth of fuel, which can be pooled and released onto the market if a crisis looms. The system last swung into action in 2005 when hurricane Katrina caused the shutdown of more than 23 per cent of the USs oil production capacity. A few days after Katrina struck, the IEA ordered the release of 2 million barrels a day from reserve stocks for a month, the first time reserves had been released since the Gulf war in 1991. About half the worlds oil is distributed by tankers mainly plying a handful of key routes across the oceans. The rest goes through an extensive network of pipelines that can carry different grades of crude and synthetic compounds, such as lubricants. The bewildering complex of pipelines - extending 90,000 kilometres in the US alone - crosses continents and dips under oceans. The pipelines are often above ground and vulnerable to accidental damage or attacks by saboteurs. When working, however, they provide an extremely efficient way of transporting oil. A pipeline that pumps a relatively modest 150,000 barrels per day delivers the equivalent of 750 oil tanker truck loads or one delivery every 2 minutes, day and night. Even if a pipeline is damaged, it can usually be quickly repaired. Valves at intervals along the pipe can isolate the leak while the damaged section is replaced. Disruption can still be costly. A report in 2005 by a US House of Representatives subcommittee on terrorism reported that sabotage to oil pipelines in Iraq had cost the country more than $10 billion in lost revenues, even though protection had been a high priority for the coalition troops since they invaded two years before. The report suggested that groups hostile to the US and its allies were becoming increasingly expert at mounting these attacks. Choke points Even outside a conflict zone, accidents can cause serious disruption. Last year, the IEA was on standby to release reserves after an explosion in Minnesota shut down part of the 5000-kilometre Enbridge pipeline, which pumps 1.9 million barrels of crude a day from Canada to the US Midwest. This single incident halted one-fifth of US oil imports for days. Oil deliveries by sea are vulnerable too. A fleet of 4000 tankers plying six main routes delivers more than 43 million barrels of oil every day. Many of these routes pass through narrow choke points, and if any of these were to become impassable, even temporarily, the effect on oil supplies could be dramatic. For instance, more than 16 million barrels of oil a day are shipped through the Strait of Hormuz, at the mouth of the Persian Gulf, taking oil from Saudi Arabia, Iran, Iraq, Kuwait, Qatar and the United Arab Emirates to the US, western Europe and Asia. At its narrowest point, the strait is only 33 kilometres wide. If necessary, some of Saudi Arabias exports could be diverted through the 1200-kilometre East-West pipeline to the Red Sea, but its maximum capacity is only 5 million barrels a day, half of which is already taken up. Between 1984 and 1987, during the Iran-Iraq war, both countries attacked tankers in the Strait of Hormuz, causing shipping to drop by 25 per cent. In 2003, the Bush administration claimed it had prevented further attacks on shipping in the strait. Another pinch point occurs in the Strait of Malacca, which narrows to just 2.7 kilometres between Sumatra and Singapore. Tankers from the Persian Gulf and west Africa transport some 15 million barrels a day through the strait en route to Japan, China and other Pacific destinations. A report by Luft claims that some tankers have been hijacked here by would-be terrorists whose initial aim has been simply to learn how to operate them. In 2003 a small chemical tanker called Dewi Madrim was taken over by 10 armed men, who sailed it through the strait before leaving with equipment and technical documents. One scenario being suggested is that hijackers might commandeer a liquid natural gas tanker plying one of these shipping routes, load it with explosives and use it to ram an oil tanker. If this floating bomb produced a burning oil slick, it could render the passage impassable for months, tipping the global economy into crisis as alternative routes would fail to make up the lost supplies. Another key element in the global oil infrastructure is Abqaiq, an enormous processing facility in Saudi Arabia, which removes sulphur from two-thirds of the countrys crude. The CIA estimates that seven months after a large-scale attack, output would still be only 40 per cent of its full capacity. More than half the oil from Abqaiq is pumped to the largest offshore oil terminal in the world, Ras Tanura on the Persian Gulf, which handles one-tenth of the worlds oil. This makes it a prime target for attack, and the site is as heavily defended as a military base. If you have a facility like this and a plane crashed into it, or terrorists get in and somehow succeed in blowing it up, then you have a very, very significant disruption on your hands. That is what analysts see as a doomsday scenario, Lufts says. Reuters reported that one planned attack on the terminal was thwarted in 2006. Saudi oil production is particularly vulnerable because it is concentrated in a few massive production and distribution sites. If one or two of these facilities goes down, then the entire system goes down, says Luft. So what would the impact be if oil supplies choked? In 2005, a group of current and former US government and national security officials were asked to address this in a live role-play exercise. Playing the part of the national security adviser was Robert Gates, who the following year became Secretary of Defense. The scenarios that unfolded were developed with officials from the Shell oil company in the Netherlands, a former US presidential counter-terrorism adviser and industry analysts. The simulation kicked off with an upsurge of political violence in Nigeria, the fifth-largest supplier of oil to the US. In the ensuing turmoil 600,000 barrels of oil production a day were lost from the Niger delta. The violence coincided with the start of a cold winter in the northern hemisphere, which increased demand by 700,000 barrels a day. Together, these events boosted the price of a barrel of oil from $58 to $82; a proportional rise today would push the price beyond $195. Events began to gather pace when, a month later, the simulation threw in an attack on the Haradh natural-gas processing plant in Saudi Arabia, which forced the country to cut 250,000 barrels per day from its exports - equivalent to the oil consumed every day in Switzerland - to meet domestic needs. Next, news arrived of an attempt to ram a hijacked supertanker into another vessel moored at a jetty at Ras Tanura. This was closely followed by a similar attack at the oil port of Valdez in Alaska, as well as a ground attack which set fuel depots alight. With the world oil shortfall now at 3.4 million barrels per day, the price per barrel had shot up to $123. Against the recent peak price of $139, that rise would take the cost per barrel to $295. The turmoil leads to an aggressive crackdown on anti-western groups and their sympathisers, which temporarily quells further attacks. Then, six months into the simulation, a terrorist campaign is launched against foreign workers in Saudi Arabia, killing 200 and wounding 250 within 48 hours. Evacuation of foreign workers follows. Though oil production continues unchecked, this loss of expertise leaves Saudi Arabia unable to meet future demand and with no spare capacity. Fears that this could lead to shortages in the future bring speculators into the market, and the price per barrel rises to $161. At the end of the simulation, global production has fallen by 3.5 million barrels a day, or 4 per cent of world oil supplies. One of the participants, Jim Woolsey, a former head of the CIA, described the scenarios as relatively mild compared to what is possible, yet this proved enough to almost triple the price of a barrel of crude. The key conclusion being drawn from this scenario is how reliant the global oil market is on Saudi Arabias ability to ramp up production on demand. If this extra oil is not available, the price rockets. Saudi Arabias recent reluctance to increase production and the ensuing price rises in todays real-life oil market amply bear out this prediction. So where does this leave us at a time when global oil production is approaching the point when it stops growing and starts to decline? Most industry experts, including geoscientists and economists, who were polled by Samid in 2007 said that peak production will occur by 2010. This contrasted with a similar survey conducted two years earlier, in which respondents were split, with many of the economists opting for a later date. Now, a real consensus is emerging, says Samid. This tells us that we will have to start making serious attempts to wean ourselves off oil, and fast. It will be no easy task. Its hardly conceivable that the world could function without oil, says Didier Houssin, director of oil markets and emergency preparedness at the IEA. Finding a replacement fuel for transport is the biggest challenge. So far all the alternatives have hit the skids. For example, hydrogen, which could potentially replace oil as a green fuel if made using renewable sources of energy, has storage and distribution problems. While biofuels, which could be an easier replacement for fossil fuels, require feedstocks that compete with food crops for water and agricultural land. To get these alternatives close to what oil can do, you have to invest a lot of money, says Cleveland, something most governments and energy companies have done reluctantly, and at pathetically low levels. These arent insurmountable problems, but they suggest the transition has some formidable challenges, he adds. One way or another oil will become more scarce, even more costly and will always have the disadvantage of generating carbon dioxide when its burned. However hard it may be, the sooner we make the break, the better. ~~~~~~~~ By Ian Sample Ian Sample is science correspondent for The Guardian newspaper in London 标签: 翻译 , 能源
个人分类: 小红猪翻译小分队|1968 次阅读|0 个评论
加州阳光之十三 大学里的节约能源教育
songshuhui 2008-9-3 12:02
siccashq 发表于2008-05-18 星期日 12:49 分类: 其他 | | 我印象里面受过的节约教育仅限于节约用水用电,学校里面的水池会有口号张贴画,但是现在是能源社会,光靠省看来是不行的,因为要省就无法满足我们各种需求,唯一的解决方案就是提高能源的利用效率。昨天看到UCD大学能源委员会发放的一个报告很有意思,我把主要内容翻译出来,希望国内的科研院所有关能源教育部门和大学生社团可以做一点工作。 1,大学内建立电力能源监测网站。将各个教学大楼和学生宿舍楼每时的用电量做成曲线,用来对比不同历史时间电力利用率,并且可以横向比较不同建筑之间电力消耗水平。利用这种方法可以使全部学生直接感受到每天的电能消耗量,并且可以方便开展节能活动和测评节能措施的有效性。 这是Bainer大教室的用电量时间分布图,显然周末用电量比较低, 高峰期一般在下午4点。纵坐标为电功率,单位为千瓦,用电量可以对曲线积分获得。曲线的形状随着季节和学期阶段而变化。足够的分辨率下可以跟踪单个用电器件的开关情况。另外曲线的突然变化还可以反映局部问题。 上面这张跟踪表格反映校园活动中心的用电情况,实时跟踪曲线和历史曲线符合的很好,至少说明了活动中心的各项活动都在正常开展,中午12点左右用电量最大,当然,这是同学们都来吃中饭了。 2,更换老式的设备,如空调等制冷设备。调查表明95年前生产的冰箱用电量是现在的两倍以上,而80年前的要三倍以上。所以学校通过补助等措施更新这些用电大户是非常有效的。UCD能源委员会通报中提到,更新每一个老式用电单位每年可以节约1100到1300度电,学校内全部更新的话可以节约40到50万度电,核算成二氧化碳排放量的话可以减少30到40万磅碳排放量,一磅为0.9斤。 3,大力植树。校园里松树比较多,松鼠也多。UCD因为绿化和植被比较好,所以对环境贡献量很大,每年总计940吨的二氧化碳被树木消化掉。平均每一颗树提供4个信用点,一个信用点为1吨二氧化碳。一个人每年产生400磅二氧化碳,也就是说一棵树每年可以消化20个人产出的二氧化碳,原文中写出是5个人,不知道怎么算得,我得去问问。 4,更换照明系统。使用电致发光照明系统(LED)取代白炽灯。采用感应灯来有效减少空白使用时间。LED为最近几年发展起来的新材料技术,可以使电能利用率达到70%以上,甚至达到90%,而且使用寿命是原来白炽灯的两倍以上。LED的原理是电势差驱动不同掺杂材料内的电子和空穴载流子复合发光,而白炽灯是通过灯丝加热,热激发出光子发光,显然后者很大一部分能量转变为热能而浪费掉了,对比起来前者可以称为冷光源。UCD学校内有五个主要十字路口的等更换为LED交通信号灯,每年节省9000美元。美国估计有26万个十字路口,都换为LED后节约能源可见一斑。现在中国也在大力发展LED项目,已经有使用。学校里面更应该建立示范性展示。 5,有关计算机的建议。计算机现在在中国大学里面也是飞入寻常百姓家了,而且都用上了笔记本电脑。当年我上大学的时候还是286操作系统,软盘比脸小不了多少(5英寸的),机箱用不了多长时间就呼哧呼哧响(排热),存个数据稍微大点就得出去聊会天回来再看看。 建议学校机房将阴极射线管显示器(CRT)统统换掉,这家伙又大又沉,而且很耗电,液晶显示器的功率一般为20到30瓦,为CRT的三分之一以下。更加专业的性能比较请见http://jayzjz.blog.hexun.com/4560746_d.html。 将休眠时间调为20分钟或更短。 打印稿纸请用双面,节省纸张不说还省电。在日本时使用的都是再生纸,颜色淡黄色,纸张如果追求白度的话需要加漂白剂,而且我觉得淡黄色纸张对眼睛也有保护,不刺眼。 学校机房的服务器一般需要中央电源保护,根据UCD计算中心的工作人员介绍,这个支持系统使用的电力相当于3万5千个100瓦的灯泡同时使用。所以能够想办法节约一点也是可观的。 服务器的散热系统可以使用循环水,热能可以存储或者用热电材料转化。实际上在个人电脑上面散热也是一个大问题,如果未来热电转换材料的发展足够快,那么可以节省至少一半的电力。 6,一些其他的建议: 最后一个出教室的要关灯和风扇等电器。 尽量用日光,或者将灯调暗。我现在住的这个房子卫生间给我装了6个大灯泡,每个灯泡40瓦,饶了我吧,取掉5个! 和他人共享不常用的装置。 关掉所有不使用的装置,即便不工作状态这些装置也会消耗少部分能量,如彩电的待机状态。 调整空调的温度,夏天升高一度冬天降低一度都会省大量的电。 开空调时注意关窗户和百叶窗。 换节能的新电脑。 7,一点感想 上个星期恰好是UCD这儿的地球节,里面有一个展示是介绍一个非盈利组织利用太阳光来帮助非洲和偏远地区加热食物,方法很简单,就是用高反射率的锡箔纸围成簸箕状,将容器放在中间,大约一个小时的时间温度能升到100度以上,当然这个取决于地域的日照情况。她们的网站是http://www.solarcookers.org/about/about.html。 我看加州这儿就特别适合利用这种技术,当然使用效率很低,需要时间长,不能满足现代化社会的需要。 我想起科学网上何毓琦曾经提过一个问题,为什么不能使用充足的太阳热能来晒干衣服呢?这里基本上都是用烘干机来烘干衣服!而美国每个人的能源消耗量是中国人的4倍以上,美国这种能源革命不仅仅需要考虑亚非拉,而且更要考虑自己才是。最起码一点,这边的中央空调耗电量极大,而且外面放一个大的排风扇噪音简直像个拖拉机!我的天,我刚来的时候去物业管理处反映情况,她们说从来没有人complain这个噪音问题,后来我理解了,美国人都是听什么摇滚音乐HIPHOP长大的,这点噪音还不够画误差棒的。 标签: 教育 , 能源
个人分类: 其他|1494 次阅读|0 个评论
科学一周间:能源(08/06/19)
songshuhui 2008-9-2 15:03
丁丁虫 发表于2008-07-3 星期四 0:58 分类: 八卦 | | 油价突破了135美元,越来越多的人不得不收起小车,选择其他的出行方式。另外有些人则在努力寻找别的解决之道,比如生物燃料。可惜这项早在几年前就开始规模化的技术并不能从根本上解决问题,甚至可以说它带来了新的、或许是更加严重的问题。因为这项技术是以玉米为原料生产乙醇,它实际上加剧了世界性的农产品供需矛盾简单地说就是,玉米变成的酒精越多,吃不上饭的人也会越多。 因此关于寻找新燃料的探索一直没有停止,单在上周就有两条这方面的消息。一条是说,一家位于硅谷的公司科研人员培育了一种基因改造细菌,能够吞噬诸如木屑、甘蔗之类的废弃物,通过生物发酵将它们转换成生物燃料,可以直接取代原油,而且整个过程还不会排放二氧化碳。研究人员希望以巴西甘蔗为细菌食用原料,将生物燃料的成本控制在每桶50美元左右,比目前的油价低将近2/3。这是个很大的诱惑,不排放二氧化碳也是个很大的诱惑,但问题在于,这项技术会不会让甘蔗涨价到每根50美元? 第二条消息来自日本。有一家名为Genepax的公司宣称他们制造出了一种以水为燃料的生态汽车。我们都知道水分子是由氧原子和氢原子构成的,从理论上说,只要能将水分解成氧气和氢气,氢气在氧气中燃烧时自然会释放出能量不过分解水分子的能量又是从哪里来的?实际上随着这家公司公布更多的技术细节,人们才知道该技术所需的不仅仅是水,还要有钠(Na)钾(K)等活泼金属。初中化学里学过,这些金属本来就可以在常温下与水发生剧烈反应,算不得什么新发现。而且要提炼出这些金属,本身也要消耗大量能量。虽然说提炼金属所需的能量可以由煤炭、核电等形式提供,但说到底也不是一条长久之计,石油供应紧张的问题依然没有解决。 因此世界看起来还没有找到一条出路。油价还得继续攀升,CPI似乎也不太可能回落。当然这两者之间不一定有关联,至少德国总理默克尔就认为,粮食价格的飞涨不该归咎于生物燃料,而是因为发展中国家的人吃的比以前多。总之在这位总理的眼中,作为发展中国家的国民,我们能做的大约只有勒紧裤腰带,同时继续每天挤公交。反正越瘦越能多塞几个。 不管了。走自己的路吧,让他们开车去。 标签: 能源
个人分类: 八卦|1108 次阅读|0 个评论
风能密度公式
zhangxw 2008-9-1 18:18
风能密度公式 空气的流动称为风,它是能量的一种(动能),俗称风能。 20 世纪以来靠风力发电的事业受到了重视,并且正在迅速扩展。 风里究竟有多少能量,如何计算风的能量?这就不能不谈 风能密度公式。 风所具有的能量应当与风的速度 v 有关,还应当与当地的空气的密度 有关。 质量为 m 的空气如果速度为 v ,根据物理学的动能公式,它具有的动能就是质量乘速度的平方的二分之一,即动能=( 1/2 ) mv 2 。单位体积内的空气质量就是空气的密度,所以单位体积的空气具有的能量是( 1/2 ) v 2 。 我们要分析的是由于空气的 流动 在单位时间,通过单位横截面给我们带来了多少能量,所以仅知道单位体积的空气具有的风能是不够的。由于空气的流动在单位时间,通过单位横截面给我们带来的能量还应当与单位时间空气的流动速度成(也就是风速)正比例。所以空气的流动在单位时间,通过单位横截面给带来的能量 W 应当是( 1/2 ) v 2 与风速 v 的乘积,即有 W = ( 1/2 ) v 3 以上就是著名的风能密度公式。 以上公式的物理意义是在密度为 空气中,每单位横截面在单位时间所送来的风能就是 W 。它是各地计算风能的基本公式。 例如某地空气密度是 1 公斤 / 立方米,风速是 2 米 / 秒,那么 W = 0.5 1 2 2 2 焦耳 / 秒 . 平方米= 4 焦耳 / 秒 . 平方米( J/sec.m 2 )。如果风速是 10 米 / 秒,风能就是 500 焦耳 / 秒 . 平方米即 500 瓦 / 平方米。这两个例子的对比也说明风速的三次方对风能的影响很突出。 如果横截面不是 1 平方米 ,而是 N 平方米,那么该截面单位时间获得的风能就是 NW 。如果经过进一步调查分析,知道该风速(风力等级)在该地每年可以出现 T 秒钟,那么单位横截面每年该风力等级提供的风能就是 TW 。 我们在各地设计的风力发电机的装机数量时并不是把大气里所有的风能全部去走,而仅是利用它的很小的一部分。这些工程上的考虑与计算还有很多后续分析与计算工作。 (气象港-张学文-20080901)
个人分类: 气象|13600 次阅读|2 个评论
海洋缺氧:是重复历史还是空前绝后?
杨学祥 2008-8-21 18:31
  新浪科技讯 北京时间 8 月 21 日 消息,据国外媒体报道,最近科学家在海洋中发现了一些死亡地带,在这些海域的海水中几乎没有生命赖以生存的氧。现在,死亡地带就和在全身扩散的慢性病一样,在世界海洋中逐渐扩大,已经成为一个全球性问题。   美国弗吉尼亚海洋科学研究所的罗伯特 J 戴尔兹说:我们必须弄清楚,缺氧不是个局部问题,而是个全球性问题,已给生态系统造成严重后果。与此同时,这个问题越来越严重,甚至开始影响到我们人类所使用的海洋资源。   戴尔兹和鲁特尔罗森伯格在 15 日出版的《科学》杂志上撰文说,全球的死亡地带现在已有 400 多个,比联合国两年前统计的数字增加了一倍。戴尔兹接受采访时说:如果任其在海洋中发展,螃蟹、虾和鱼都会绝迹。到时候,死亡地带将占主导地位,除非我们及时阻止它们的生长。他表示,最近出现的死亡地带位于南半球的南美洲、非洲和亚洲等地区。   有些死亡地带位于低氧地区,多年来一直存在,只是最近才被发现;还有一些事实上是最近才形成的。以污染物为食的海藻使其他海洋生物缺氧,结果造成世界的多数死亡地带。科学家把主要责任归咎于肥料和其他农业废物、污水和矿物燃料的燃烧等。瑞典哥德堡大学的戴尔兹和罗森伯格断定,使废物回到工业化前水平的尝试不切实际 。 问题被发现了,并有可能引起新的恐慌。对于一个科学家,首先要向公众说明的是,这种愈演愈烈的海洋缺氧现象,是重复历史还是空前绝后?如果是重复历史,那么,历史就会有解决的方案。 腾讯科技讯 据美国生活科学网报道,关于地球气候变化及相关的效应的争辩探讨一直是科学家的研究方向,在未来几年中,科学家认为地球将持续遭受全球气温增高的影响。有研究显示即使地球温度仅增加几度,这将对地球生命体带来重大反射影响。来自英国开放大学的科学家正在研究地球历史上气候的变迁,研究结果表明,现代全球气候的改变将对未来地球生命带来怎样的威胁。这项最新研究已发表在《地质学》杂志上。据悉,研究人员检测了海床水成岩的分层结构,试图揭示侏罗纪早期气候变化的详细资料。科学家发现侏罗纪早期气温升高 5 -10 摄氏度 ,导致碳循环失去平衡,大量生物灭亡。 在侏罗纪时期,由于地球环境的剧烈变化,表面温度突然升高了 5 -10 摄氏度 。大量的有机生 物体已灭绝,全球碳循环的正常平衡已被打破。其中最吸引科学家关注的一个变化是海洋中的氧气含量显著减少,进而导致大量海洋生物逐渐死亡。海洋中氧气含量间隔性减少在目前来说就是海洋缺氧事件 (OAEs) ,该现象将伴随着出现全球阶段性变暖,并在地球历史上多次出现。在这项最新研究中,研究人员特别关注发生在侏罗纪早期 Toarcian 海洋缺氧事件。在此次缺氧事件中大量死亡的生物体和有机生物尸体堆积在海底形成了富含有机物的沉积层。现今,科学家检测这些沉积矿床中的化学和同位素构成,从而为了测定形成海洋缺氧的实际程度。通过这项研究,他们能够描绘出耗氧海洋和地球碳循环中断之间的关系。 众所周知,地球碳循环是生命体最为重要的循环之一,碳是构筑现今生命体的基本元素。为了使生命体能够在地球上生存,碳必须在大气层、陆地岩石圈、海洋淡水环境的水圈以及生物圈中循环代谢。如果碳循环突然变得中断停止,地球上许多形式的生命将无法幸免。甚至最初级的碳循环中断也将对现有生命体带来至关重要的影响。开放大学研究小组确定侏罗纪时期全球碳循环的主要中断与海洋缺氧变化和全球气候转暖有密切联系,最终,全球气候转暖导致数百万年前大量地球生命体死亡。同时,研究人员进一步洞察了地球海洋和大气层是如何进化形成的。 现代研究地球气候变化主要依赖于计算机模拟技术,然而研究地球地质学历史将提供过去气候变化事件中的真实信息。该研究小组成员安东尼科恩评论称,使用当前计算机模型预测的长期气候和环境状态变化过程是不确切的,这是由于我们很少理解地球气候变化的高复杂性。相反,许多海洋沉积层记录了远古时期地球所经历环境变化的真实信息。因此,此类远古地球气候记录资料是颇具价值的信息,对未来人类活动对地球环境影响变化提供可靠性的测试和预计。虽然 Toarcian 海洋缺氧事件发生于 1.83 亿年前,当前这项研究发现与我们理解当前气候变化有着重要的关联。远古海洋缺氧时期环境变化的速度和大小非常类似于现今地球气候环境变化。通过研究海洋缺氧事件,科学家能够收集关于未来数百年气候可能影响地球生命体的重要线索。值得庆幸的是,目前他们的科学研究工作能够避免地球碳循环破坏性变化,如同侏罗纪早期受全球气候转暖而导致的碳循环中断、大量生命体灭亡 。 如此看来,海洋缺氧带的形成和发展,有其历史规律性。气候的自然规律是冷暖不断交替,正是由于海洋缺氧,才有条件将生物遗体化为海底的可燃冰、石油和煤炭,为人来带来丰富的能源,将碳深埋在海底和泥沙之下,完成碳由大气进入海底的循环。人类不可能完全阻止海洋缺氧带的发展和生物的大规模灭绝,但是,人类可以发现一些生物灭绝的原因,另一些生物幸存的原因,从而为人类的生存和发展创造条件。 参考文献 1. 孝文。海洋中死亡地带达 400 多个正蔓延全球。 2008 年 08 月 21 日 09:25 新浪科技。 http://tech.sina.com.cn/d/2008-08-21/09252405224.shtml 2. 悠悠 编译。侏罗纪海洋失去大量氧气致生物大量死亡。 2008 年 04 月 29 日 14:54 腾讯科技。 http://tech.qq.com/a/20080429/000403.htm
个人分类: 全球变化|4557 次阅读|0 个评论
[学术动态]人工光合作用
blueyye 2008-8-6 12:08
2008年8月1日出版的Science报道了美国MIT化学系Matthew W. Kanan和Daniel G. Nocera合作完成的Sciencexpress Report In Situ Formation of an Oxygen-Evolving Catalyst in Neutral Water Containing Phosphate and Co2+ ( http://www.sciencemag.org/cgi/rapidpdf/1162018v1.pdf),他们把用铟-锡氧化物做成的电极放置在钴离子和磷酸钾的水溶液中,然后通入太阳能电池的电流,就能在两极收集氢气和氧气。 这一发现虽然只是参仿光合作用原理找到了一种简单实惠的方法把水分解成氢气和氧气,但实现廉价人工光合作用意义非凡,很可能在工业技术中引发一场能源革命,以化解当前煤炭、石油等不可再生矿物资源不足的能源危机。发现者也无疑将获得诺贝尔化学奖
个人分类: 学术动态|4773 次阅读|0 个评论
三个世纪的沙漠观
zhangxw 2008-7-28 11:35
三个世纪的沙漠观 张学文, 2008-7-28 19 世纪(包括更早):沙漠是有热量而没有水分的地方。所以那里没有农业和牧业,人类难以生存,最多是搞一些探险、考察活动。那时如何利用科学开发沙漠是个无解问题。于是 无用论是 19 世纪流行的沙漠观 。 20 世纪:在沙漠无用的大格局内,出现了新观点: 沙漠下面是否有矿产? 于是 50 年代出现了克拉玛依油田, 90 年代出现了塔里木油气田。沙漠为国家每年提供上千万吨级的石油。 20 世纪的人们对沙漠的看法已经进步了,乐观了。但是石油是不可再生资源,几十年就开发的差不多了。把仅存的石油资源让这本代人消耗掉,而且仅是作为能量来消耗委实太浪费,它具有掠夺性,非长久之计。 21 世纪:依然是在沙漠无用的基础上, 向沙漠要太阳能资源的观点已经兴起 。这是说我们要摆脱沙漠地区没有水就没有出路的老思维模式。取代它是沙漠土地便宜,地域广阔,太阳能丰富。只要妥当的技术配合好,就可以从那里提取出大量的能量,供社会需要。所以 21 世纪的沙漠观是:可再生能源基地。我认为 21 世纪塔里木盆地会成为我国重要的能源基地,而这是指依靠它的太阳能 。 ------------ 2008-7-25 据英国《卫报》报道,欧洲科学家近日提出一项新计划,在广袤无垠的撒哈拉沙漠上建设的长方形太阳能发电站,通过利用这片沙漠上丰富的太阳能降低欧洲的碳排放量。说只需要收集照射在撒哈拉沙漠和中东沙漠上的太阳能的 0.3% ,就能满足整个欧洲的能源需求。科学家正要求建设一系列太阳能发电站 ( 通过光电池或通过收集太阳热量加热水来驱动涡轮产生电流 ) ,作为一项分享欧洲大陆可再生能源计划的一部分。 据测算,我国沙漠地区每年每平方米可以得到的太阳能大约是 5000-6000 兆焦耳。我国 40 万平方公里沙漠面积上每年得到的太阳能是 2*10 21 焦耳。它大约折合每年 700 亿吨标准煤 , 是我国 21 世纪初期煤的年消耗量的 40 倍。 20 世纪末太阳能热气流发电已经实验成功,而且其成本与其他发电成本相当。 21 世纪光电池发电的成本肯定会再降低,这都使沙漠地区的太阳能发电从理想走向实用。在笔者看来,把大面积上的阳光通过反射( 成本比太阳能板底很多 )而聚焦到小面积的光电池板上或者用它加热水体以驱动涡轮产生电流应当是具有竞争力的发电技术。
个人分类: 一般科技.2.|4578 次阅读|3 个评论
核能——核心之能
huailu49 2008-5-27 13:02
说到能源,也许大家都可以罗列出一大堆名词,比如:煤、石油、油页岩、天然气、太阳能、水能、风能、地热能、核能、海洋能、沼气、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽等等,这其中有些是一次能源,有些是二次能源。一次能源若按其形成和来源分类,大致可分为四类:一是来自地球以外的太阳能,二是来自地球本身的地热能,三是原子核能,四是由地球附近天体引力而产生的能量。如果说,上述的能源主要都源于核能,您会相信吗? 其实,上述地球人类所能加以利用的四大类一次能源中,追根溯源,有三大类可以归结为核能,剩余的一类(潮汐能)的数值很小,基本可以忽略不计。因此可以毫不夸张地说:核能是核心之能!
个人分类: 自我科普|4119 次阅读|0 个评论

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-6-4 15:08

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部