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中华学生百科全书-第293章

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全球可开发量约 100 亿千瓦,在各种海洋能中居首位。
    我国海洋温差资源集中在南海和台湾东岸的太平洋热带海域。
    利用海洋温差发电的技术叫做海洋热能转换。根据热循环系统所用工质
及流程不同可分为闭式循环海洋热能转换和开式循环海洋热能转换,以及混
合循环三种类型。无论哪一种实验装置现在的效率都较低,只有 2.5%左右。
此外,还有雾滴提升循环、全流循环、热电效应等转换方式。海洋热能电站
可分为陆基电站和海基(漂浮)电站。
    在江河入海口淡水和海水之间,或者盐分浓度不同的海水之间,由于所
含盐分不同,在界面上产生了巨大的能量。在界面上安置半透膜,将这一能
量以渗透压的形式表示出来时,称作盐度差能。海洋盐度差能的利用还未到
实用阶段。
                    
                  柴草禾木的重新开发——生物质能
                    
    几千年来,我们的祖先一直燃烧稻草、木材等植物来做饭取暖。只是到
了 17 世纪后期,发现了化石燃料——煤、石油和天然气等以后,稻草、木材
等植物能源,逐渐退居次要地位了。尽管如此,目前世界上一些经济不发达
的地方,仍在用它们做燃料,约占全世界能源供应中的 15%。
    农民为了种植新鲜蔬菜,常在菜田的周围打木桩,然后用塑料膜或玻璃
覆盖在上面搭成温室,或叫暖房。透明的房顶可以让太阳光辐射进来,里面
的热量却不容易散失出去。
    我们居住的地球周围有一层大气层,它让阳光透入地表加温,而地表散
发的热量,一部分被封锁在大气层里,使地球变得温暖。如果没有大气层,
地球就会像月亮那样变成寒冷荒凉的世界。可是,近几十年来,人类不注意
保护大气层,大量燃烧煤和石油,放出许多二氧化碳,使得大气层二氧化碳
的含量越来越高,像我们冬天洗澡时用的浴罩一样,过量的二氧化碳把地球
罩了起来,使得地表吸收更多的热,温度越来越高。这种现象,科学家把它
叫做温室效应。温室效应对农业生产、气候及资源分布产生了很大的影响。
如果人类再不采取措施,任其发展,会使冰山融化,海平面上升,海水浸没
大陆,造成无法估量的灾难。
    要减轻温室效应,最好的办法是大量减少使用化石燃料,寻找不产生或
少产生二氧化碳的燃料。于是,科学家们重新打起稻草、树木等植物的主意
了。稻草、木材等植物在燃料时释放的二氧化碳,与它们在生长过程中消耗
的二氧化碳大致相等,这样可以维持大气中二氧化碳的含量稳定,避免产生
温室效应。植物含有的能量也非常巨大,如稻草,每 3000 克燃烧发出的热量

相当于燃烧 1 升石油发出的热量。
    随着科学技术的发展,人类对能量的需求逐年增加,近 10 年来,世界各
国尤其是一些发达国家,对能够用作能源的各类植物进行了大规模的研究。
庄稼收割后,留在地里的稻茬、麦茬有两种用途,一是埋入土里当肥料,二
是把它们挖出来作燃料,经过比较用作燃料更合算。
    伐木场运出树木后,还有大量枯枝、残叶,过去往往是付之一炬,现在
要充分利用它们。把它们压碎,运到工厂当燃料,尽管运输时没有煤来得容
易,但木头的含硫量只有煤的 1/10,对环境污染要小得多。
    养鸡场、畜牧场大量的粪便,经过细菌的分解,可以产生沼气。沼气可
以用来煮饭、烧菜、烧水,还可以用来开动卡车、拖拉机、发电机。分解后
的残留物质可以当肥料。蒸馏淀粉及含糖量比较高的植物,如小麦、玉米、
糖浆、甘蔗、木薯等,它们先转化为葡萄糖,再经过发酵成为酒精。酒精和
汽油混合,可以开动汽车、拖拉机和各种内燃机车。纯酒精也可以代替汽油
使用。燃烧酒精比燃烧汽油干净,它的生成物是二氧化碳和水,没有污染环
境的二氧化硫。
    现在有一种新兴的种植业叫能量种植业。它选择生长迅速、含能量高的
植物,如桉树、橡胶树、油棕榈、向日葵、油菜、大豆、椰子等,提取它们
的植物油,这种油不但可以成为柴油的代用品,而且性能比柴油更好。
    海洋里大量生长着一种叫做海藻的植物。海藻生长非常快,每天至少可
长 0.6 米,收割后不需要重新种植又会生长,其中有一种叫做葡萄藻的淡水
藻,它的含油量高达 85%。
    将来,越来越多的能量是可以“种”出来的。

         能源开发新技术
                      
         煤的再度开发技术
                      
    从 18 世纪开始到 20 世纪 60 年代,煤炭一直是能源舞台上的主角。可是
到了 60 年代以后,中东石油增产,使得煤炭在能源舞台上只能当配角了。
    60 年代以后,虽然出现了一段石油黄金时代,可是世界能源需求迅速增
加,不久,出现了石油危机。这也是为什么近年来,中东地区总是战火纷飞
的原因。各种势力都想霸占中东,攫取那里的石油。这给煤炭一个绝好的机
会,使它重整旗鼓,又登上能源舞台的宝座,大放异彩。
    城市居民天天使用煤气烧菜煮饭,只知道煤气是从煤气厂通过管道输送
到千家万户,但并不知道煤气是怎么产生的。过去人们使用煤炭,把它当燃
料使用,也就是把煤炭从煤矿中采掘出来,用火车、汽车送往发电厂、炼钢
厂等,靠直接接触空气燃烧而产生热能。现在,在煤气厂,煤炭是通过干馏
法,就是把煤与空气隔绝后,加热使煤分解成焦炭、焦油和煤气。这是煤气
化的一种方法。焦炭可以送到炼钢厂去炼钢,也可以使它与水蒸气反应,制
成水煤气。
    我们使用的煤气必须用高质量的煤才能得到。由于低质煤里面有硫等杂
质,靠它们制取的煤气里面也会含有硫等杂质,这在使用时很危险,又造成
严重的污染。为了充分利用煤炭资源,对这种低质煤怎么办呢?科学家想出
一种办法:把低质煤放入一池熔融的铁水中,让它们进行化学反应,使硫等
杂质自动“跑”出来,变成渣子浮在铁水上面,这样存下来的煤就成了优质
煤。
    煤炭气化的更先进方法,是在地下煤层挖通巷道,从巷道的一边送入水
蒸气和氧的混合气,在煤层点火,煤在地下就变成一种可以燃烧的气体,从
巷道的另一边收集起来,供用户使用。
    把煤的气化技术和发电厂有效地统一起来,建造一座煤气化联合循环发
电厂。到了夜间,用电量骤然减少了下来,发电设备停止运行时,就利用气
化设备继续生产合成气,并转化成有价值的化工副产品。
    1803 年,在欧洲出现了世界上最早的蒸汽机火车,这种火车一直到现在
有些国家还在使用。它用煤做燃料,把水烧成水蒸气,推动车轮转动,使火
车在铁轨上行驶。新一代的火车是内燃机火车,固体的煤块不能使用,这又
给人们提出了一个“怎么办”的问题。日常生活经验给科学家开了窍。烧一
壶开水,水开后溢出的水溅落到煤饼上,炉火不仅没有熄火,反而蹿得更高;
家庭主妇为了让煤饼烧得更旺,往往把水洒在煤饼上。煤炭的液化技术产生
了。
    像磨面粉一样,把煤块碾成非常细的粉末,然后加 30%左右的水,用机
器把它们搅拌均匀,再加些化学表面活性剂,这好像胶水一样,能使煤和水
之间的“粘力”增加,使它们完全粘合在一起。这样制成的水煤浆可以通过
管道远距离输送。目前,水煤浆在船用柴油机上的燃烧试验已经取得初步成
果。39 科学家展望,21 世纪,水煤浆可以用在内燃机上。
    还有一种煤炭液化方法。石油经过提炼后剩下的暗褐色浓稠液体叫重
油。把细煤粉与重油混合,加入催化剂,然后送到高压反应管中,加上高压、
高温,像变魔术那样,煤炭变成石油了。这种方法工艺复杂,成本非常昂贵。

尽管如此,有了它,人们就更有信心对能源前景抱乐观的态度。


                     
        核聚变能的继续开发
                     
     一说起核聚变,大家会认为那似乎是遥远的未来才能用上的资源。实际
上,太阳和其他恒星上时时刻刻都在进行着核聚变反应,太阳能�
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