[摘要] 進入能源新時代的主要障礙不再是技術，而是政治和行政障礙。如果能夠克服這些障礙，將降低貿易赤字，加強國家安全，創造數百萬就業機會；還可以緩和難以解決的環境問題，大大提高美國的競爭力和能源自給能力。為此，科學家和能源專家提出了應對能源危機的十大方案。 　　美國《大眾科學》月刊撰文指出，全世界每天消耗8400萬桶石油，美國占了1/4，而且其中1/3來自于國家政局動蕩的地方。同時，二氧化碳排放導致凍土融化，如果保持目前排放水平，下一代人將面臨史無前例的環境災難。 美國在幾十位科學家和能源專家的幫助下，收集整理了一套能源新技術，應用這些技術，將使能源利用進入新時代。預計到2025年，可以使石油消耗減少一半，同時大大降低對煤炭和石油氣等礦物燃料的依賴。 進入能源新時代的主要障礙不再是技術，而是政治和行政障礙。如果能夠克服這些障礙，將降低貿易赤字，加強國家安全，創造數百萬就業機會；還可以緩和難以解決的環境問題，大大提高美國的競爭力和能源自給能力。為此，科學家和能源專家提出了應對能源危機的十大方案。 一、風能發電 幾十年來，技術使渦輪機槳葉越來越輕，風電裝置越來越大，效率越來越高。風機的設計可以滿足陸地平原、沿海地區及海上等特定的風力條件，而且規模向更大型化發展。 風能技術開發開始瞄向天空。天空風能公司在研制飛行發電機，能夠在4600米的空中利用風能轉動，通過電纜與地面連接輸送電力。當然這種設計必須克服固定和維護的難題。但是沒有人懷疑，高空中的風最強、最穩定也最富含能量。 二、分布式發電 現有的電網是從發電中心向所有用戶單向輸電。“分布式發電”則更為有效和可靠。按照這種辦法，風能和太陽能一類的發電裝置設在家庭或工作場所內部或附近，與復雜的數字分配系統和控制系統連通，按照高峰和非高峰期的需求輸電，以實現最大能效。 三、混合動力車 一種新型混合動力悍馬車可以節省燃料，可以肯定混合動力技術的時代將要到來了。 混合動力車集成內燃機和電動機，可以捕獲剎車時的能量，并把閑置能量儲存起來，同時減少發動機自重以提高效率。而新一代并聯式混合動力車，晚上可在車庫充電，大大減少了燃料使用量。能源專家預計，如果目前美國車輛都由并聯式混合動力車代替，石油消耗量將減少70－90%，這將使美國未來能夠自給自足，無需進口石油。而且即使這些車輛的電能來自燃煤火力發電站，二氧化碳排放量也可降低一半以上。如果這些能量來自于可再生能源，燃料又是生物柴油或乙醇，其效果還會大大提高。 能源專家指出，無論用傳統發動機還是混合發動機，減輕車輛自重在節省燃料方面的潛力經常遭到忽視。用高強度的輕型復合材料代替鋼材，可以把混合動力車的燃效提高一倍左右。這大概是最有效、最可行的辦法。 四、纖維素乙醇 2006年，美國將向市場投放100萬輛可變燃料車，乙醇加油站也將增加33%，達到1000個左右。 目前美國生產的乙醇多數來自玉米，其生產過程需要消耗大量礦物燃料。能源專家認為，以玉米為原料的乙醇是一種過渡性燃料，想讓乙醇對減少汽油消耗和緩解全球變暖等問題發揮作用，需要在大范圍內從玉米乙醇轉向纖維素乙醇。纖維素乙醇可由柳枝稷、木屑和玉米穗軸一類的農業廢料制成，但需采用生物制酶技術，通過微生物能把植物纖維素轉化為碳水化合物。有朝一日，汽車將由生物液體燃料提供動能。 五、打開太陽燈 2007年初，洛杉磯東北部的沙漠將豎起幾十架巨大的斯特林凹面鏡，直徑約11米的鏡面將把陽光反射到一個熱量收集裝置，陽光再把氫加熱到約700攝氏度推動發電機。全世界最大的太陽能發電廠建成以后，莫啥韋沙漠將出現大約兩萬架太陽能集熱器，為27.8萬戶居民供電。 斯特林太陽能集熱器可以把30%的太陽能轉化為電，是今天效率最高的太陽能發電技術。太陽能不等同于光伏電池，光伏電池只能轉化15%左右的太陽能，但可以在用電的同時發電，減輕輸電網絡的壓力，并可以把任何一個曬到陽光的表面變成能源收集裝置。在不太遙遠的未來，不僅襯衫或外套可以給手機等裝置充電；最終混合動力車或許可以利用外表面收集太陽能，以提供動力。這一切將主要通過提高單位面積捕捉的太陽能以及降低關鍵材料的成本來實現。 六、轉向氫燃料 氫經濟潛力巨大，但實施起來卻絕非易事。大自然沒有直接提供純氫燃料，目前最經濟的辦法是從石油或天然氣中提取，而這無助于減少二氧化碳的排放。 但是，氫動力燃料電池的效率已經比內燃發動機高一倍以上。在冰島，可再生能源使氫經濟變得可行。在美國有朝一日，額外的風能或許將制造出氫。科研人員甚至還可能對有機體進行基因改性，直接把太陽光轉化為氫。這或許將帶給世界一個光明的氫未來。 七、潮汐能發電 研究表明，美國近岸海域蘊藏著大約2100太瓦時的電力，其中約有1/8可以在幾乎不影響環境的條件下開發，相當于現有全部水電站的發電量。 潮汐能強度是風能的10—40倍。就技術而言，水動力系統的成熟速度也更快。潮汐能技術從本質上說，就是在密度更大的介質中發電，這種技術的發展速度尤其迅猛。2006年，紐約東河2.4米深處的6臺機組將開始發電，如果試運行結果令人滿意，將增加機組數量，可為8000戶居民供電。葡萄牙在近岸建設的潮汐能發電裝置，將蛇形的鋼管鏈在半潛狀態下向外延伸5公里。預計到2008年，可為大約1.5萬戶家庭供電。潮汐能利用技術的發展，將為世界帶來更多的穩定、清潔能源。 八、向深處挖能 地熱技術利用地球內部的熱量發電或給建筑供暖。夏威夷、阿拉斯加和西部各州是地熱資源豐富的地區。新型地熱發電廠將得以利用70攝氏度左右的地熱水庫發電。 地熱的運用大概還不局限于此。科研人員正在設法利用干熱巖石采熱技術建造地熱水庫，把水壓入過熱水晶巖加熱，將熱水經由生產井送回地表，其熱量作為能源得以開采，然后再把這些水壓回去，如此循環往復。可利用地熱資源遠遠超過實際應用。 九、垃圾造煤氣 舊石器時代就燃燒木材在洞穴中取暖煮食，今天多數生物燃料仍然取自木材。但是，農業廢棄物的開發利用技術，如生物質和垃圾發電技術正在得到蓬勃發展。像礦物燃料一樣，這些材料燃燒時雖然也釋放出二氧化碳，但是排放出來的二氧化碳卻被植物生長時吸收的二氧化碳抵消了。 在新一代技術中，氣化最有潛力。氣化裝置利用高熱在低氧環境下把農業廢料轉為氫和一氧化碳的混合物，在鍋爐中燃燒或代替天然氣。這種轉換可以提高能源效率10%，釋放出的氣體可用來推動蒸汽輪機進行余熱發電，整個過程中釋放的熱量則可用來給城市或建筑物供暖。 十、利用負瓦特 上世紀70年代，節能意味著關燈。現在利用技術可以把同樣一件事做得更好。美國現在單位經濟產出的能耗比30年前減少了47%，這在很大程度上要歸功于技術進步。但令人遺憾的是，由于供應方缺乏效率，生產出來的大量能源都在傳輸途中白白浪費。對此，消費者無能為力，但在家里節約能源卻非常簡單，電費下降就是報償。專家研究認為最便宜、最清潔的能源莫過于沒有制造出來的能源，被稱之為“負瓦特”。節能意味著是更實際有效應對能源危機的方案。