五千年(敝帚自珍)

主题:【25个科学问题翻译】何时何物来换油? -- ArKrXe

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家园 【25个科学问题翻译】何时何物来换油?

What Can Replace Cheap Oil--and When?

Richard A. Kerr and Robert F. Service

外链出处

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旧能源对新能源转变的道路并不平坦,但佚今为止所经历的转折还是相当顺利地。在数千年间对木头的依赖以后,人类社会引入了煤炭和重力驱动水能。然后工业化开始,石油时代来临,陆上和空中输运随之腾飞,然而好像并没有人忧虑‘产生下一块煤炭的木块’来自何方,也没有人关心爆炸性的能源生产增长对当前的世界意味着什么。

时过境迁,现在,石油价格正在飞涨,南北极地的冰块正在因为全球温度的上升而消融。那么,是否下一个重要的能源转换过渡还能如以前那样一样顺利吗?要回答它,首先要面对的是下面三个问题: 1)世界石油生产的峰值在何时?2)地球的气候对人类大量燃烧矿物燃料产生并排放入大气的二氧化碳有多敏感?3)可替代能源是否足够便宜? 这些问题的答案扎根于在科学和技术, 但并不足以揭示人类社会的反应,因为那更属于政治的领域。

在世界石油将很快短缺这个问题上,并没有很大的分歧,现有的讨论主要关于是何时耗尽。全球的石油需求量每年要上升1% 或2%,每一秒钟,大约有1000 桶原油被从地下开采出来。悲观者(主要是前石油公司地质学家)的论点认为,石油耗尽的时间将很快来临。他们的论断援引自美国地质学家 M. Hubbert King在1956年成功预言美国石油生产在1970 到达峰值的例子。他们使用了同样方法来研究过去石油生产和发现的纪录,预言世界石油生产将在这个年代末(~2010)达到顶峰。而乐观者( 主要资源经济学家)则认为石油生产更依靠是经济和政治因素,而不是“仅仅是地下所发生的事情”。他们认为新的工艺技术将被引进,生产也将随之继续上升 。但即使如此,本世纪中叶(~2050)是任何人都不能逾越的极限。对美国来说,石油占其能源消耗的40%,这意味着替换石油的行动必须要‘尽快’进行了。除此之外,对气候变动增强的担心,使得向非化石燃料的转换更加迫切。

如果石油供应或者气候问题果真推动了替换矿物燃料的进程,我们其实有着相当多的替代能源可供选择。譬如,太阳照射地球表面的功率是86,000 万亿瓦特(8.6E16),这相当地球上人类使用的总功率的6600倍。另外,风能, 生物能,原子能也都相当充足,况且,今后并不乏实现更高效率能量利用的机会。

当然, 替代能源有着它们自己的问题。核裂变能源的支持者至今还未能发现无争议的处理长寿命放射性废物的方法,相应的职责和资金的高成本足以使电力公司们望而却步。可再生能源(风能,潮汐能等)的来源往往是弥散式的(大范围,低能量密度),这使得企图用低廉的代价进行大规模能量收集的努力往往相当困难和昂贵。到目前为止,风力发电在全球的总装机容量为400亿瓦特(4E11),提供的电力价格为大约4.5美分/度。

那听起来好像相当不错了,但和矿物燃料相比,可再生能源的利用仍然是非常有限的。在美国,可再生能源仅仅占了整体电力供应的6%。并且, 全球的能量需求预计将从现在的大约13万亿瓦特(1.3E13)增长到本世纪中期的大约30~60万亿瓦特(3~6E13),这意味着如果可再生能源想要替代现有能源,并对未来世界能源需求产生重大冲击的话,其利用必须有非常显著的增长才有可能。

要怎么做呢?提高能量使用率无疑是所有能量计划一个必要条件―起码能够为我们赢得宝贵的时间来改善替代能源的技术 。与三十年前相比,太阳能电池的造价已经下降了二个数量级(100倍)。大多数专家认为这个 价格需要再下降100倍才能使太阳能系统广泛被采用。而纳米技术的发展甚至提供了制作革命性的半导体系统的可能,这种纳米半导体系统可能大大促进太阳能的收集效率,甚至可以直接地由阳光,CO2和水生产化学燃料(光合作用)。

点看全图

外链图片需谨慎,可能会被源头改

但是是否这些技术能够在能源危机恶化前及时实现呢?在某种程度上,这取决于我们对能源研究和开发的重视程度,并且这也离不开全球性政体对于科学意见的一致理解和竭诚合作。

?D?D?D?D?D?D?D?D?D?D?D?D?D?D?D?D?D?D?D?D?D?D

译者的话,本文的翻译相当干涩,用时比重新写一篇还要长,为了说明问题和意思的连贯,不得不对原文的字句进行了‘改编’,希望没有曲解作者的原意。

能源其实是人类社会的立身之本,它与我们每一个人的生活休戚相关,能源的勘探,开采,转换,输送,使用等等都是无比巨大的领域。一个国家如果没有完整的能源计划,没有一大批有才能的人投身于能源的研究之中,那么在未来世界中的发展必会受到羁绊。

最近的东海油气田事件,使每个人都切身地体会到了能源对我们的重要性,可是再深想一步呢:如果石油被用光了呢?如果有钱都卖不到石油呢?如果用枪都抢不到石油呢?谁能解决,怎么解决呢?

本文提出了一些解法,但仍是很浅很浅的,比如对于真正的未来能源?D?D?D核聚变,并无谈及,同时在科学和政治的相互作用上并未深入。

但对于普通大众来说,这仍不失为一篇有益的文章。

关键词(Tags): #能源元宝推荐:不爱吱声,

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家园 英雄啊,

你就会偷懒,好歹给点个人看法阿?

家园 SUPPORT!
家园 别急,

憋不住,在观点时事发了个贴。

家园 我给一个看法-核能
家园 翻译的不错,花

25篇里大概就这篇我能看懂

家园 我做了无用功

白忙了。

这个问题我很感兴趣,还找了一大堆东西,准备大侃一通啊。

我还有些资料,可以继续往下讲,不会介意吧?

家园 可不是无用功阿

你对这个课题感兴趣,经过这番折腾,有了更加深入地了解。本身就已经是有收获了,何必要秉烛衣绣呢?

而且,我并不认为这篇文章本身有多大的意义。这篇文章写的实在是有点太肤浅了,轻飘飘的,什么本质的内容都没有触及到。之所以发起这样一个征文,不是要看大家的英文翻译水准,而是要看大家的评论。这才是我们的本来目的阿。阿磕这个家伙玩忽职守,太不像话了。

不过这才正需要您来点评阿。恭候大文。

家园 好啊,这算一个

第四代核聚变反应堆将在法国建成。这是国际核能利用过程中的一件大事。法国击败日本获得了这个胜利。虽然目前理论上这代反应堆即使在法国建成了,在2050年之前也不大可能被大规模的被利用。但是毕竟给更加高效的利用核能的开始铺平了道路。

顺便抱怨一下,鹿娘是这方面的专家阿,也不给个专业评论,就知道灌花灌水。

欢迎鹿娘给我们来一个!!!

家园 花一个

我始终认为,太阳能应该是最值得投入研究的,它最干净。。。

始终幻想着有朝一日汽车顶上有一小片太阳能接收器就可以让汽车飞奔。。。

造物主给了我们一个太阳,可不是让我们光用来照明的。人类对太阳能源的利用是不是太少了。

家园 太阳能是不错,但是我觉得

如果利用太阳能只是指利用光能的话,那么阳光单位时间每平方米的能量相对来说实在太少,所以靠一小片太阳能接收器让汽车任意飞奔不太可能。如果使用一小片太阳能接收器,那么必须要将能量存储起来,但是汽车耗能的速率比一小块太阳能接收器能量接受率要小好多,结果导致一定时间比须充电,很不方便。

无法有效利用太阳(光)能不是太阳能接收器技术本身问题,是固有的能量接受率(极限)依赖于接收器尺寸限定了太阳(光)能的应用。卫星,宇宙飞船等不用过多考虑尺寸的问题,太阳(光)能接受器用的比较多。

家园 花一个
家园 尽管发,求之不得。
家园 不花没人性啊。
家园 做的东西都是保密项目, 说出来那是找死呢, 不敢越界
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