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闲侃:二氧化碳减排目标已定,路在何方?
送交者:  2021年11月15日10:08:14 于 [世界时事论坛] 发送悄悄话

绿岛阳光

全球减排二氧化碳的COP26会议在英国格拉斯哥开了两个星期,终于落幕了,协议也终于签订了!最后一刻,印度和中国要求将将“逐步淘汰煤炭发电”改成“逐步减少煤炭发电”。这个改动虽然是降低目标,但是务实的。因为在现在的技术条件下,在人民用电量越来越多的情况下,完全淘汰煤炭发电是不太可能的。

这次协议,据说是全球目前为止关于环境,关于二氧化碳减排,各国领导人签订的第一个协议。但是环保激进人士说远远不够,因为没能达到必须的把温度增长限制在1.5摄氏度以内这个目标:

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这次会议会对减缓全球气候变暖海平面上升肯定会有好处,如果目标订得太高,实施起来是一个全方位的挑战。

技术的限制,财力的限制,还有人们的生活习惯影响。

大家都知道,地球有二氧化碳的自循环系统,那就是植物光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气。现在的二氧化碳排放量大于地球生态能自我消化的能力。因为人类活动在不断增加二氧化碳排放的同时,还大量砍伐森林。所以地球生态自循环消化不了,空气中二氧化碳浓度增加,暖室效应,温度上升,南北极冰川大量融化,不仅给那里生物带来灾难,还给全球带来恶劣气候,并使海平面上升,将会淹掉城市:

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降低二氧化碳在空气中的浓度迫在眉睫!

控制二氧化碳在空气中的浓度,要两条腿走路:多吸收少排放。

一、吸收掉多余的二氧化碳:

首先停止砍伐森林,还要大量种植树木,这次协议各国领导人同意2030年前停止砍伐森林,承诺投入近200亿美元的公共和私人资金来保护和恢复森林

现在红木家具很贵,看来到了2030年以后,木制家具也要成为古董了!

应该要号召人人种树,家家种树,同时大力改造和绿化沙漠。

其次,要人工处理吸收二氧化碳。二氧化碳吸收有化学方法和生物方法,现在已经有很多二氧化碳吸收研究开发。但是任何技术技术要简单又经济才能实用。

二、要减少二氧化碳排放:

必须要减少人类对天然化石燃料的依赖。因为煤、油、气燃烧后都排出二氧化碳。

要开发利用能源,就是不排放二氧化碳的绿色环保能源。

但是,新能源的开发和应用,需要技术和资金,要克服这些新能源的局限性。

所以减排二氧化碳排放至零,理想很丰满,现实很骨感呀。

英国现在要求逐步将所有汽车都换成电动车,连家里中央取暖系统也要换成电吹热气的,说是几年后不准再买烧煤气取暖的锅炉。

把燃油和燃气的全部改成用电的,可以表观上减少二氧化碳排放,所有东西都用电,但是电从哪里来?

昨天新闻说,一辆电动车的一年用电量相当于一个家庭一年用电量。发电厂以前主要用煤,如果煤炭发电厂关闭,世界准备好了能用其它能源代替了吗?

不排放二氧化碳的能源,除了原子能以外,还有风能、潮汐、水力、地热和太阳等。

首先谈原子能。原子能发电非常便宜,技术也比较成熟,没有二氧化碳排放,但是并不是没有污染问题。不要说核发电厂的安全不能百分百地保证,核发电厂的废水和裂变后的废料的排放和后处理就是一件很头疼的事,稍有不慎,就会造成另一种污染。因为核废料的半衰期都是多少多少万年,像核燃料铀235半衰期: 703,800,000年,其同位素铀238半衰期: 4.468 billion years,自然界铀矿中绝大多数是U238.要浓缩U235生产核燃料要产生出很多附带核废料。据说格林兰现在禁止铀矿开采和提炼,也就是要保护其环境,铀不仅有放射性还有化学毒性。

水力发电,风能发电和潮汐发电都是有局限的,不仅依赖于水势、风势和潮汐大小,也受到地理位置自然条件的限制。

造水电站必须要有水位巨大落差,水电站就是在中国长江三峡水电站,在枯水季节发电量也大大减少。

风轮发电更是不确定,谁能控制风势大小?潮汐的力量也非常有限。

那么只有地热和太阳能比较稳定了。

大家都知道,地球中心是个大火球,火山爆发不得了。但是怎么利用地热呢?好像现代技术除了温泉外,还没有能利用地心热能持续发电的技术。

所以,太阳!只有太阳能才是人类取之不尽用之不竭的能量来源。

太阳能利用技术已经开发很多年了。太阳能热水器,太阳能直接发电。在阳光充足的地方,每家房顶上的太阳能晶片已经能够自己家里用,甚至还能往主电网返电。

但是太阳能有日夜之别,白天的能量必须要能够储藏起来。白天也有厚云蔽日的时候。英国发展太阳能就效率不高,经常阴天,还冬天日照短。

所以,太阳能利用,一定扬长避短。要在太阳能充足的地方,比如非洲,比如大沙漠中,将太阳能像原油一样,采集储存起来,运送到别的地方。

太阳能发电如果远距离输送电力,有一定的难度,除非能发明出低温超导电缆。所以我设想的一个方案就是用太阳能通过燃料电池,常温下可以电解水,生成氢气和氧气。

氢气绝对是一种绿色能源,燃烧以后的副产品就是水。而且,氢气还可以通过燃料电池常温下就能发电。

科普一下:燃料电池(fuel cell)是一种电化学能量转换装置,由威廉格罗夫于 1839 年发明,通过将氢和氧结合成水来发电。 与电池一样,燃料电池将潜在的化学能转化为电能并产生热量作为副产品,燃料电池只要提供氢气和氧气(空气就行)供应,就可以持续发电,效率可以高达百分之九十几。

常温下,氢气和氧气不经燃烧就能高效率地发电,必须要有配制很好催化剂的燃料电池,催化剂的效率和稳定性决定常温下氢气转换成电能的稳定和效率。

要问我为啥知道这个?因为我曾经做过的博士后研究课题之一就是和燃料电池有关的。

英国曾有个富豪致力于绿色能源的研究,他不是百万富翁,他是个亿万富翁,他和他夫人在诺丁汉附近有个绿色能源农庄,自己用燃料电池生产氢气,他常开的车就是不用汽油,而用的是氢气燃料电池作动力的,氢气就是用他自己太阳能电解水生产出来的氢气,他们老两口的家里所有用电能源全部来自于他自己生产绿色能源,他的农庄后面有个小的水力发电站。他怎么个有钱?他的大农庄里面有个直升飞机停机坪,有个直升飞机停在那里,当然不是飞氢气能源的哈哈。

他家的燃料电池研究装置很大,值两百多万英镑。十几年前我们去参观他那个绿色农庄的时候,他已经快八十岁了,据说他那年决定退休了,稍后将全部设备无偿捐送给了诺丁汉大学。

所以,在太阳能充足的地方,制造出大量的氢气,储存压缩装罐,可以长途运输到别的地方。就像煤气和原油一样,不需要油井,只需要有太阳。

当然,这只是我个人的设想,但相信有资金和技术支持,是能够实现的。

只有太阳能才是人类稳定的、可持续利用的、没有污染的能源!

(原创作品,版权所有)

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