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2009年12月号
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编读往来

《康复生命新知》编辑部:

你们好!贵刊上期曾刊登了这样的文章1、接触农用杀虫剂增加非霍奇金淋巴瘤风险;2、空气污染会缩短寿命,读了之后深有同感,现在气候环境问题太突出了。汽车尾气、煤炭的燃烧等都会有大量二氧化碳的排放,导致温室效应,南北极冰盖因此而受到消失的威胁。人类也未能独善其身,海啸、洪水等灾难接踵而来,夺去了众多生命,也使人类清醒地意识到是到了节能减排的时候了。今年11月,美国总统奥巴马访华的时候,就将气候问题作为了会谈重点。我国也考虑在未来5年内开征碳税。请贵刊继续关注环保方面的问题,一起为改善环境和气候出谋划策!

 一名读者

亲爱的读者:

您好!

气候环境问题确实正显得日益突出。气候变暖导致南北极冰盖融化,而引起海平面上升。200910月,英国政府发布的一份气候地图显示,假如全球气温上升超过3℃,海平面的上升及风暴的影响将严重影响地势低洼的沿海地区,例如上海。除了显而易见的危害,气候变暖还会助长疾病流行,甚至带来物种的改变。

气候变暖导致物种变矮

美国堪萨斯地质勘查研究院的Smith和堪萨斯州立大学地质学家Hasiotis等在对古土壤地层研究时发现,在地球气候处于高温期间(约5500万年前),无论是生活在地下的蚂蚁、蝉、蚯蚓等小动物,还是生活在地上的哺乳动物,体型都变小了。

5500万年后的今天,随着二氧化碳的持续排放,地球气候不断升温,会不会也出现物种体型的改变呢?答案是肯定的。美国斯坦福大学的Tuljapurkar和英国研究人员对苏格兰圣基达岛上的野生索艾羊的研究发现,在过去20年里,索艾羊的体型越变越矮小。这完全不符合自然选择的进化法则。按照优胜劣汰的自然选择规律,动物的体型应该越来越大,因为体型越大的动物适应性越强。而现在气候变化对物种的影响已经超越了自然选择的影响。生活在土壤中的动物也显出了同样的趋势——个头变小,这最终将影响到农业。人类对气候的干扰作用正在影响整个生物圈,而这种影响最终会反馈给人类自身。

解决之道

核能、太阳能、水力发电等都是大家所熟悉的清洁能源,此处介绍海藻燃料及高空风能。

海藻——生物能源

海藻是一种很普遍的海洋植物,最常见的用途就是用来做食物,然而在能源学家眼中,它就是巨大的燃油矿燃料矿

2006年,日本尝试用海藻作为能源来发电,具体是将海藻碾压成泥浆状,再用微生物进行分解,便得到甲烷气体,以甲烷作为燃料即可用于内燃机发电。英国科学家也研究了海藻发电,不同的是他们直接将海藻干燥后研磨成微小的颗粒,再将这些颗粒装入压力罐中,变成燃料喷雾剂,装入标准燃料发电机组中,从喷雾剂喷出的海藻颗粒便被燃烧而用于发电了。

除了被用于发电,科学家还在积极探索将海藻精炼成类似汽油、柴油等的液体燃料。加拿大科学家就对用海藻生产石油进行了研究。他们将一些特殊的细菌放在海藻上,经过化学方法处理后就生产出了石油。这就类似在漫长的地质过程中,细菌分解生物体的有机质而产生石油。而海藻中的有机质含量非常高,大致是陆地植物的4倍~5倍。

目前,参与到海藻燃料领域的公司不断增多,市场竞争已经开始。石油化工巨头埃克森美孚便于今年宣布,将在未来的5年~6年里投资6亿美元,研发利用海藻提炼生物质液态燃料。这是迄今为止生物质燃料领域最大的投资之一。埃克森美孚想要利用其在工程和科学方面的专长,开发相关系统,涉足从海藻规模化生产到生产成品燃料的各阶段,实现商业化规模。目前,埃克森美孚此项目的合作公司已经对部分海藻进行了基因工程改造,使海藻细胞能分泌出碳氢化合物,这样在生物反应器中就可以收获碳氢化合物,而不用像传统农场式的生产方式那样,种植、收割、榨油,最后还要再提炼为精油。

用海藻生产生物燃料的优势在于,首先,海藻进行光合作用时要吸收二氧化碳,有利于减少温室气体的排放。其次,养殖海藻不需要占用生产粮食所用的淡水和耕地。再次,海藻发电的成本低廉,远远低于核能的发电成本。

高空风能——巨大能源

空气的不停流动形成了风,风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。与水电、太阳能、核能等其他可再生资源相比,风能的价格更低廉、应用技术更成熟、安全性也更高。

地表风能受地形的影响较大,在沿海和开阔大陆地带拥有丰富的地表风能,如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家,中国的东南沿海、内蒙古、新疆和甘肃一带。在有些地方,风能甚至是太阳能的10倍以上(地表测得的能量)。然而传统的树立于地表的采集风能的涡轮仅能采集到风能的一小部分(风能的30%40%),这是因为地表对风的摩擦力减慢了风速。

离地面越高处的风越强越稳定。一个世纪以来,工程师们一直梦想着将高空中的风能转换成电能。但直到最近才有了轻型材料和电脑导航系统,使这个梦想有了实现的可能。在过去的5年里,这个原来看似不切实际的梦想已经进入了研究和发展的初级阶段,吸引了Google等支持者数千万美元的资金。与传统地表树立的涡轮相比,高空中的设备可收集到大部分风能(80%)。风能研究人员研究最多的区域就是能量强大的高空急流层(位于距地1万米高空),它所携带的能量是人类今天所用能量的100倍,而且是可再生能源。

从长远来看,中国的常规能源正在不断减少,未来经济的持续增长有赖于新的可再生能源的供应,这同时也是保护环境、保护所有现存物种的需要。

(作者:白蕊)

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