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盘点4个大胆的能源设想:用微藻当汽车燃料(组图)

www.sinoca.com 2012-04-29  南方都市报



  下一步

  可再生生物燃料标准要求在美国销售的汽油中添加一定比例的可再生燃料,最近这一标准再次调高,微藻生物燃料可能因此获利。法令要求,到2022 年,生物燃料的年产量将从目前的75亿加仑增加到360亿加仑。其中210亿加仑必须来自减少温室气体排放量达到或超过50%的燃料作物―――微藻可完美实现这一目标。但是,绿色游说公司cLaustenllc的负责人康妮・L・劳斯登担心,目前的规则太过具体“生物燃料税收鼓励政策到处都是,”她指的是不同的生物燃料的原材料所享受的支持差别巨大。“我们需要为所有这些燃料制定统一的税收鼓励政策。不要因为某种技术还处于萌芽阶段,就尽情打压。”让微藻生物燃料达到商业化规模也是一个挑战:从0英亩到6000万英亩将需要大量研究、发展和投资。但是,150年前,石油工业的诞生和成长同样戏剧化。只要有足够的经济和环境动力,微藻生物燃料同样可以成功。

  能源新潮流

  美国国防部高级研究计划局(D A R PA )促成了很多伟大的政府资助发明,其中包括互联网。一个叫A rpa-E ((E代表energy)的新机构试图将同样的超前思维引入能源研究领域。它将资助那些成功几率无法确定,但优势明显,设想大胆的能源技术项目。2009 年,A rpa-E向37个项目投入了1.51亿美元。下面5个项目被认为最有希望改变我们消费能源的方式。

  波盘发动机

  Arpa- E投入资金:$2,540,631

  在汽车发动机内,汽油和空气混合气吸入汽缸,压缩后由火花塞点燃,引起燃烧,放出热量,使空气膨胀,产生压力,推动活塞。这是一套有效的系统,但只能将大约15%的燃料能量转化成动能。密歇根州机械工程师诺贝特・穆勒试图通过他的波盘发动机大幅提高能源效率。在他的发动机中,一个旋转的轮子将燃料和空气吸入小小的内部通道。当轮子旋转,发动机边缘的端口阻止燃料空气混合物流出,形成冲击波,产生的压力帮助燃料燃烧,推动圆盘上的弯曲叶片,使之旋转。穆勒说,他的发动机的效率可达到60%。他希望明年推出第一款可以驱动SU V的原型机。

  细菌燃料

  Arpa- E投入资金:$543,394

  未来的超高效汽车油箱中的燃料可能来自你意想不到的东西。哥伦比亚大学的工程师斯科特・班塔和他的团队提议,创造可再生燃料的最理想微生物是欧洲亚硝化单胞菌( Nitro so mo n a seuropaea)。这种细菌通常以氨和二氧化碳为食。研究者对它们进行了基因改造,让它们吐出丁醇―――一种可以像汽油一样燃烧的酒精。N itrosom onas europaea不仅可以把氨转化为能源,在这个过程中还会从大气中吸收二氧化碳。班塔设想,将细菌农场建在火电站旁边,将电站排放的二氧化碳转化成宝贵的燃料。他现在正研究如何让这种细菌批量生产丁醇。

  碳海绵

  Arpa- E投入资金:$1,019,874

  碳捕捉技术可以让火电站的碳排放减少到接近为零。但是,这个过程消耗的能量相当于火电站总发电量的1/4.得克萨斯州A & M大学的化学家乔・周发明了一种可以减少能耗的方法。目前的碳捕捉法采用一种氨源溶液吸收二氧化碳,只有在加热之后溶液才会将捕捉的气体吐出来。周的技术采用金属和碳材质的吸收装置,它能对细微的温度、磁场和光线变化做出反应。周说,“当结构改变后,很容易将二氧化碳推出来。”几年之内,这套系统可开始大规模测试。

  大型蓄电池

  Arpa- E投入资金:$6,949,584

  风能和太阳能很干净,但是有着间歇性的缺点。为了让电力保持稳定供应。麻省理工学院的材料科学家唐纳德・萨多威提议建造足够为整个社区提供电力的大型蓄电池。在他的设计原型中,有3层溶液:镁、锑和一种电解液。电解液携带镁离子(带电原子)流向锑,形成电流。和其他电池比较,这一设计相对简单,它可以建得很大,储存的电力足够一家公司或医院使用。萨多威说,“在夜晚或当无风的时候,它依然可以保证不间断的电力供应。”

  廉价太阳能

  Arpa- E投入资金:$4,000,000

  间歇性之外,太阳能的另一大缺点是成本:用于吸收阳光将其转化成电流的硅片的售价每磅高达130美元。这是因为硅片的制作工艺复杂:先要将硅熔化,待其结晶,然后再切割成薄片。马萨诸塞州的1366 Technologies公司发明了一种简化的方法:不停将液体硅表面结晶层剥离开来。1366的首席执行官,机械工程师弗兰克・冯・米尔罗说,这一方法可以使太阳能电池硅片的价格减少2/3.“最理想的情况下,太阳能发电的成本可降到和煤电一个水平。”

  原文:G enevieveCullen、AlanEpstein、Paul G enoa、D aniel Ingersoll、C onnieL.Lausten、Am adeu K.Sum、DonaldW eeks

  原载《Discover》

  网址:http://discovermagazine.com/2011 ... eaner-inexhaustible

  编译:宇

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