陳　冰

一切看上去都很美——盡管它們都還只是在世博會這塊展示科技文明和創(chuàng)新的試驗田中。

全球變暖,大氣污染,交通堵塞,能源告急!城市的生活越來越灰暗。尋找新能源,利用新技術(shù),讓城市的生活越來越美好,成為全球科學家義不容辭的終極使命。在剛剛結(jié)束的2009國際工業(yè)博覽會上,一系列綠色能源、綠色技術(shù)的“世博科技”閃亮登場,那些足以改變?nèi)祟惿a(chǎn)和生活方式的技術(shù)變革和產(chǎn)業(yè)革命讓人對未來充滿期待……

微藻變油

二氧化碳作為大氣變暖的罪魁禍首一直讓各國科學家深感頭疼。作為工業(yè)時代的象征,煤炭發(fā)電一直是全球二氧化碳排放大戶。作為全世界煤炭開采量和消費量最大的國家,煤炭占中國能源消費的七成之多,而電力行業(yè)又是其中最大的使用者。

2009年7月底,綠色和平組織發(fā)布的一份《中國發(fā)電集團氣候影響排名》報告宣稱,中國十大發(fā)電集團2008年的總耗煤量超過5.9億噸,占全國煤炭總產(chǎn)量的1/5,并直接導致14.4億噸二氧化碳的排放。

在中國,每使用一噸煤帶來的環(huán)境損失相當于150元人民幣,主要包括空氣污染、水污染、生態(tài)退化以及對人體健康的影響。十大發(fā)電企業(yè)消耗的煤炭量所造成的環(huán)境損失,在一年間就高達870億元人民幣。

與此同時,中國電力公司的發(fā)電效率一直較低,每千瓦時的二氧化碳排放量為752克,遠遠超過日本(418克)和美國(625克)。這就意味著,中國的電力行業(yè)每發(fā)一度電,對氣候造成的破壞更嚴重。

為提高能源效率,我國在過去的3年零6個月內(nèi)關(guān)閉了總發(fā)電量達54吉瓦(GW,1吉瓦等于10億瓦)的低效火力發(fā)電站,這一規(guī)模相當于澳大利亞全國的發(fā)電量。華能集團還在上海建設(shè)了年捕集10萬噸二氧化碳的示范工程。

這項捕集和封存二氧化碳的新技術(shù),在世界范圍內(nèi)都屬于領(lǐng)先之舉,不過它的試驗意義顯然大于實際功效。這項技術(shù)的前景眼下仍然是個未知數(shù)。至于可再生能源發(fā)電中的太陽能、風能,雖然發(fā)展勢頭較好,但目前單價仍為火電的15-20倍,而且有些技術(shù)瓶頸和權(quán)責關(guān)系尚未突破。所以對于電企來說,成本低廉的煤炭依然是它們的最愛,這就很好解釋為什么每年全國發(fā)電裝機增加1億千瓦,火電在電力結(jié)構(gòu)中的比重不降反升。

不過,在2009國際工業(yè)博覽會世博科技展中,一家來自河北廊坊的企業(yè)提出了另外一種解決二氧化碳排放的可能——二氧化碳資源化。

這家名叫新奧集團的企業(yè),一直致力于清潔能源的生產(chǎn)與應用。它所提出的微藻生物吸碳技術(shù)目前僅美中兩國擁有。它的原理非常簡單,就是利用微藻吸收二氧化碳、氮氧化物等廢氣,通過光合作用產(chǎn)生氧氣,從而解決二氧化碳排放難題。

新奧集團在展會現(xiàn)場展示了這條世界上最大的微藻制油中試生產(chǎn)線。綠油油的生命體周而復始地流過一排排上下疊加的透明管道,通過吸收煤化工過程中排放的二氧化碳,經(jīng)過一系列技術(shù)處理,逐漸產(chǎn)生出氧氣、油脂、蛋白質(zhì)等多物質(zhì)。

新奧集團品牌總監(jiān)張旭東告訴記者,微藻的特別之處在于生產(chǎn)繁殖能力特別強,一般說來,微藻幾天就能完成一個生命周期,最快的只需4小時。更令人驚奇的是,微藻含油脂量高達40%-50%,光合作用產(chǎn)生的每一項物質(zhì)基本都是寶貝。按照目前的測算,每1噸微藻可以吸收1.8噸二氧化碳,隨后可釋放1.2噸氧氣,400到500公斤油脂,300公斤左右的蛋白質(zhì),200公斤的碳水化合物和10公斤的高附加值產(chǎn)品。

“油脂經(jīng)過甲酯化后變成生物柴油、燃料乙醇等清潔能源,蛋白質(zhì)可作為動物飼料添加劑,碳水化合物做肥料,而10公斤左右的高附加值產(chǎn)品例如抗氧化產(chǎn)品,市場售價可達兩三萬元1公斤。也就是說,綜合利用下來成本并不高昂?！?/p>

目前,新奧擁有高通量的微藻篩選平臺,完善的微藻基因工程改造系統(tǒng)和數(shù)十株自主知識產(chǎn)權(quán)的高品質(zhì)微藻,他們樂觀地估計,在未來3到5年內(nèi)就能逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。不過對于整個技術(shù)前景都不甚清晰的生物能源產(chǎn)業(yè)而言,微藻的“水變油”究竟能走多遠似乎誰也說不清楚。但是這種利用二氧化碳造福人類的理念倒是頗讓人動心的。

智能電網(wǎng)

全球能源需求的快速增長向全人類提出了高效使用能源的挑戰(zhàn)。這直接影響到整個能源轉(zhuǎn)換鏈,包括能源供應、更好地整合可再生資源、儲電系統(tǒng)和小型、分布式供電系統(tǒng)以及低損耗輸配電和智能用電等各個環(huán)節(jié)。應對所有這些挑戰(zhàn)的根本是靈活的、快速響應的、能夠?qū)㈦娏皶r輸送到所需地方的電網(wǎng)。

西門子在本屆工博會世博科技展覽上全面展示了其智能電網(wǎng)解決方案,該方案整合了智能電網(wǎng)內(nèi)外的所有元件,使人們在更加高效用電的同時實現(xiàn)環(huán)境保護。通過三大組成要素——智能計量(智能計費)、電網(wǎng)智能化(網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施及其控制)以及公用事業(yè)的信息技術(shù)應用(智能數(shù)據(jù)管理)——智能電網(wǎng)能夠以一種“動態(tài)的”基礎(chǔ)設(shè)施取代當前的靜態(tài)電網(wǎng),從而確保能源市場所有主體之間靈活、透明和快速的交互式通信。

“工業(yè)化改變了整個世界?！蔽鏖T子東北亞區(qū)首席執(zhí)行官、西門子(中國)有限公司總裁兼首席執(zhí)行官郝睿強博士指出,“在全球大趨勢——氣候變化、城市化、全球化和人口變化的背景下,全球經(jīng)濟必將朝著可持續(xù)發(fā)展和綠色科技這一大方向轉(zhuǎn)變。未來工業(yè)化的色彩必定是綠色的?！?/p>

憑借現(xiàn)有的技術(shù),波動的可再生能源可安全、穩(wěn)定地接入電網(wǎng):建筑物在過去只是能源消耗者,而在智能電網(wǎng)中則將幫助普通人節(jié)約能源成本,同時每個能源使用者還能夠為電網(wǎng)供能。

展會上,西門子特意展出了一款純綠色的保時捷電動汽車“Greenster”。這款依靠智能電網(wǎng)充電的新型轎車,可以在家庭、辦公樓或商場的電源處充電,輕松獲得續(xù)航的電能。更奇妙的是,這款汽車不僅僅是一種環(huán)保交通工具,更是智能電網(wǎng)的重要組件。作為可移動的蓄電裝置,它可以將電能重新輸送回智能電網(wǎng)。

這樣的想法是不是很奇妙?不管它離我們的生活有多遠,我們都可以自豪地宣稱,一個嶄新的電力時代即將來臨,我們的生活將更加簡單、清潔和舒適。

保時捷電動汽車顯然還不可能立即來到我們身邊,但是一支由混合動力車、純電動車、燃料電池車組成的新型車隊將把人們帶入世博會園區(qū)內(nèi)。

在28平方公里的世博園區(qū)內(nèi)外,將使用數(shù)千輛新能源汽車提供交通服務,實現(xiàn)世博園區(qū)客運交通的“零排放”,園區(qū)周邊實現(xiàn)交通“低排放”目標。這些新能源車的外表和普通汽車沒什么不同,但體內(nèi)流淌的“血液”卻大相徑庭。比如燃料電池車,喝的就不是“汽油”,而是“氫氣”。這些氫氣大多是工業(yè)副產(chǎn)品再利用,既廉價又環(huán)保。據(jù)悉,世博會期間,190多輛燃料電池車每天需氫氣604公斤,為保證氫氣的供應量,世博園區(qū)附近將新建一座加氫站,與2輛移動加氫站和現(xiàn)有安亭加氫站一起形成加注網(wǎng)絡(luò)。

新能源技術(shù)不僅僅運用于交通,還被用到了世博園區(qū)的建筑上。比如光伏建筑一體化技術(shù),將太陽能光伏電板做成建筑材料,讓建筑物的外墻、屋頂成為“發(fā)電機”,并將產(chǎn)生的電能并網(wǎng)輸入城市電網(wǎng),讓“綠電”進入千家萬戶。這一技術(shù)在世博園區(qū)內(nèi)實現(xiàn)了大規(guī)模應用——世博會光伏建筑項目的總裝機容量為4.5兆瓦,是目前我國乃至亞洲單個園區(qū)最大規(guī)模的光伏建筑一體化并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。

一切看上去都很美——因為它們都還只是在世博會這塊展示科技文明和創(chuàng)新的試驗田中。如何將這些可行的探索變成“后世博”時代的真實生活,挑戰(zhàn)不只是一點點。