Seraphim
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發表於 2008-7-9 12:30 AM
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十大科技奇想救地球
要拯救地球，簡單的迴圈再利用是不夠的，我們需要利用科技大膽創新。除了使用太陽能電池板和對盥洗紙的迴圈利用以外，我們還必須要做得更多來降低溫室效應的危機。科學家們想到了更多創新的方法。比如，豬的尿素利用，人造龍捲風，以及迷你核反應爐等等。
設想一：建立太空發電站
發射巨大的太陽能聚能板到太空，使其按照一定的軌道運轉，把太陽能轉化為無限的乾淨能源，然後傳送回地球。這就是太空發電站。
計劃——日本希望到2030年能將能源利用延伸至太空，而不是開採已經嚴重污染的地球煤礦。於是就有了將衛星發射到太空收集太陽能然後轉化這些能源再傳送回地球的構想。在赤道上面的對地靜止軌道上，衛星將展開1.5英裡長的太陽能聚能板並使其每天24小時都沐浴在強烈的日光下。安裝在衛星上的傳送器能夠將太陽能轉變為微波能量並且將這些能量傳送到地面接收站。每個裝配了大量天線的接收站都能產生十億瓦特的電流，足以滿足50萬戶家用電量，其供電量相當於現在使用的煤礦發電設備的兩倍多，而且沒有任何導致溫室效應的危險。
將太陽能聚能板放到太空絕對有其可行性：22,000英尺以上的天空沒有雲的覆蓋。而且在太空中獲得的太陽能是在地面的8-10倍。如今，衛星的製造成本已經大大下降，但能源的價格卻不斷攀升。科學家們開始將構思付諸行動。
實際上，日本太空研究中心（JAXA）將會在今年底在地面上進行太陽能轉化為電波並遠距離傳送的實驗。雖然實驗並不是在太空中進行，也還沒證實其可行性，但這已經是邁出了重要的第一步。
來自天空的能源：日本正在製造一種衛星能夠將太陽能轉變為微波然後傳送回地球。
設想二：植物絨毛俱樂部
在全球各地種植數千英畝葉子上有很多絨毛的植物，它們可以反射多餘的陽光從而使地球降溫。
計劃——當科學家在尋求如何在溫室效應影響下保護農作物的時候，加州大學的土壤科學家克裡斯托弗發現，一些生長在熱帶貧瘠環境下的植物，其葉面上一般都會長著一層細細的絨毛。這些像它們毛髮一樣的絨毛可以向外反射太陽光中的幾乎所有的近紅外線而使葉子只吸收用於光合作用的可見光。這樣這些植物就不會過多地吸收熱量，可以減少水份的蒸發。克裡斯多佛想，如果這些具有濃厚細毛的植物能夠佈滿全球並且能每天將近紅外線的能量反射回空中，那麼到底可以帶來什麼程度的地球降溫呢？於是，他製造了一個類比地球環境的模型來研究這類植物的各種變數及對地球氣候所造成的影響。當他將農作物反射率提升10%，他發現生南北緯30度附近的這類植物能降低附近區域2-3華氏度(1.11至1.67攝氏度)。大部分農作物都沒長有絨毛，因此選擇性育種可以解決這個問題。“當然沒有人會故意培育多絨毛農作物，但是現在我們有更好的理由去培植這類品種。”克裡斯托弗說。
“皮毛”養殖場：一種葉子上細毛相當茂盛的植物可以反射足夠多的近紅外線到空中，使該區域氣溫下降二至三華氏度(一點一一至一點六七攝氏度)
設想三：從空氣中提煉汽油
一個經過改良的核反應爐每天可以生產出17,000桶汽油，足以給54,000輛豐田提供動力。
計劃——空氣中充滿氧和碳，這兩種元素是汽油的主要成分。那為什麼不把它們變成汽油呢？這就是美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的科學家們正在思考的問題。他們計劃將二氧化碳通過核反應轉變為可以二次應用的能源。當空氣進入核反應冷卻塔，塔內有一個碳酸鉀篩檢程式能夠捕獲空氣中95%的二氧化碳並形成碳酸氫鈉（蘇打）。至於氧的來源，核反應爐通過水中電解就能提取出氧元素。最後再將兩種元素製造成日常所需的燃料——汽油。
進和出：工廠能把汽車排出的二氧化碳廢氣轉化為燃料。
設想四：海底儲存二氧化碳
你知道如今地球的二氧化碳排放量嗎？每秒噸！每秒排放的二氧化碳足以裝滿一艘郵輪。收集這些二氧化碳放入直徑英尺長6英裡的香腸型的塑膠氣囊中，將其置於海底——這設想聽起來相當沒有說服力，但也並不是完全沒可能。
計劃——在上千平方公裡的海底佈滿裝滿二氧化碳的塑膠氣囊，讓它們永遠留在海底。卡爾加裡大學能源環境以及經濟持續發展中心主任，物理學家David Keith說：“開始的時候我認為這是個愚蠢的設想，直到我跟海洋學家溝通及做了許多數學驗證後，我才改變想法。”在美國能源研究中心阿岡國家實驗室完成該項目的概念性研究後，David認為該設想不僅可行，而且值得付諸現實。
David Keith解釋說：“這是相當簡單的物理原理，在2英尺深的海底，液態二氧化碳的濃度比海水高，因此它會往下沉。”實際上，十年前，科學家已經建議將液態二氧化碳注入低壓艙然後沉入深海或湖泊，但遭到環保人士的激烈反對，因為他們覺得這些二氧化碳始終都會溶解到水中而導致水質酸化。然而，用一些抗腐蝕的聚合物或鈦合金去製造盛放液體的容器，那麼這些二氧化碳就可以安全的呆在海底幾千年。
科學家先安裝一個能夠將二氧化碳氣體液化的壓縮機，然後將這些香腸形狀的聚合物氣囊整齊的捲好（如圖），用拖船把裝置放在英裡以外2英尺以上深的海底，打開壓縮機，將吸入的二氧化碳迅速液化，再以每秒2噸的速度將大量的液化二氧化碳泵進聚合物管，這些聚合物管就會慢慢的張開佈滿海底。由於海底的面積佔地球的%，聚合物管還有很大的空間來延伸。
然而，這些聚合物管道在海底會不會真正的安全長達幾千年就無人可證明了，萬一被鯊魚咬壞或者聚合物在某種特殊環境變化突然溶解，那也無人可知。
將二氧化碳液化，泵入聚合物管，讓二氧化碳氣囊留在海底。
設想五：超聲波蒸汽釀啤酒
計劃——通過超聲波蒸汽來釀酒，每年可以省下60億度電（這些能源足以供2千萬個電燈泡使用一年）。今年年初，Shepherd Neame，這家英國最老字號的釀酒廠，開始通過一種新型的麥汁沸騰技術來釀造烈酒和啤酒，減少釀酒廠10%的能源開支。
計劃——啤酒的主要成份除了水之外就是麥芽澱粉。將澱粉置入水中浸濕，讓難溶性澱粉轉變為用於釀造工序的可溶性糖類，就是所謂的麥芽糖。接下來就是要把麥芽糖煮熟並去除雜質。光這個過程就消耗了釀酒廠20％的能源。如果過程使用超聲波蒸汽流，就能減少一半的能源消耗。原理是將蒸汽流以每秒3,000英尺的速度噴向麥芽糖，這樣的衝擊力能使液體霧化，迅速地煮熟液態麥芽糖並且除去雜質，還能減少30分鐘的釀造時間。如果世界上8,000家主要的釀酒廠都用這項技術來釀酒，每年將可以節省3百萬噸煤礦。
通過超聲波蒸汽流來釀造啤酒，每公升節省下來的能源能夠給40瓦的電燈泡供電長達一個多小時。
設想六：身體動能再利用
走動的人群能產生大量的熱能，將它們利用起來能減少全球15％的能源需求
計劃——當你坐在沙發上時能產生60瓦的能量，當你在上班時間趕火車時將產生100瓦的能量。瑞士土木工程師致力於研究如何捕獲那些多餘的熱量。在斯德哥爾摩中心電站，他用一個像汽車大小的熱能轉換器來吸收每天大概250,000個路人散發到空氣中的熱量，並將這些熱量提供給旁邊一座大廈以滿足其15％的熱能需求。熱能轉換器將水管中的水加熱，輸送到另一座建築物的熱能轉換器。熱水能暖和空氣，讓商店和房屋內的居民暖和。而在夏天的時候，這種熱能轉換器又能用同樣原理冷卻水來降低建築物和火車站的溫度。
設想七：自製旋風獲取能量
從人造龍捲風中獲取能量，讓它為整個城市供電
計劃——平均100哩時速的龍捲風能夠產生高達10兆瓦時（1萬度）的能量。加拿大工程師Louis Michaud設計了一個能不停旋轉的風扇，以產生便宜而又取之不盡的能源。他的作品是一個13英尺寬的龍捲風製造器，能產生巨大的旋轉風柱（如圖）來進行電力渦輪的推動。去年，Michaud展示了一個6.5英尺高的小型風扇機械模型來類比製造器的效果。
如果實驗成功的話，Michaud想建相當於兩個足球場那麼大的氣渦旋發動機投入商業運作。這種發動機能產生150英尺寬，幾公裡長的旋風。發動機的外牆裝置至少有20台巨型風扇，這些風扇需要地下熱水傳送管道的熱能提供運轉的動力。大氣渦旋發動機啟動需要2,000兆瓦特的電力。但Michaud打算利用電廠的多餘熱能加熱水管道從而推動風扇的運轉。一旦渦旋發動機開始了運轉，就不再需要任何能量去維持它的運轉，大氣氣流能夠令渦輪不斷的轉動，並能產生200兆瓦特的電力，足以給200,000戶家庭供電。
瘋狂的想法：Michand的大氣渦旋發動機，能產生巨大的旋風，從而獲取旋風運動產生的能量。
設想八：污水製沼氣作巴士燃料
人類排洩物和動物腐化分解後產生的沼氣可以轉化成燃料提供給交通工具。
計劃——俄勒岡州生物氣研究中心主任Warren Weisman主持的一個試驗性項目，研製出全國第一輛沼氣巴士。這輛巴士使用的燃料來自俄勒岡州一間廢水處理廠。Weisman相信，下水道污水、農作物斷株和餐廳剩留食物可以最終給城市裡所有的巴士提供燃料。
沼氣是一些有機物質（如秸稈、雜草、樹葉、人畜糞便等廢棄物）在一定的溫度、濕度、酸度條件下，隔絕空氣（如用沼氣池），經微生物作用（發酵）而產生的可燃性氣體。由於這種氣體首先在沼澤地被發現，故名沼氣。沼氣是氣體的混合物，一般含甲烷60～70％，此外還含有二氧化碳、硫化氫、氮氣和一氧化碳等。它含有少量硫化氫，所以略帶臭味。其特性與天然氣相似。空氣中如含有8.6～20.8％（按體積計）的沼氣時,就會形成爆炸性的混合氣體。沼氣除直接燃燒用於炊事、烘乾農副產品、供暖、照明和氣焊等外，還可作內燃機的燃料以及生產甲醇、福馬林、四氯化碳等化工原料。
設想九：豬尿素製造塑膠
設想地球十億頭豬每天可以產生90,000噸排洩物，現在我們可以利用它們來製造塑膠碟。對於塑膠協會主席Jes Thomsen來說，豬尿就像石油、煤炭和天然氣一樣矜貴。因為從豬的排洩物中提煉出來的尿素可以替代石油成為製造塑膠的原料。
設想十：建造迷你核反應爐
在一些偏遠的小城鎮使用可以維持30年而無需補給燃料，不需要維護，不會產生廢氣的小型核電站來提供電力和熱能。這個設想就是建造一座世界上最小的核電站。這個在地面大概7英尺高，在地下100英尺深的小型核電站能提供10兆瓦特的電能，並且這些迷你核反應爐30年內不需要補給任何燃料。於是也稱其為“核電池”。
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