綠島陽光

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二氧化碳減排目標已定,路在何方?

(2021-11-14 13:45:40) 下一個

全球減排二氧化碳的COP26會議在英國格拉斯哥開了兩個星期,終於落幕了,協議也終於簽訂了!最後一刻,印度和中國要求將將“逐步淘汰煤炭發電”改成“逐步減少煤炭發電”。這個改動雖然是降低目標,但是務實的。因為在現在的技術條件下,在人民用電量越來越多的情況下,完全淘汰煤炭發電是不太可能的。

這次協議,據說是全球目前為止關於環境,關於二氧化碳減排,各國領導人簽訂的第一個協議。但是環保激進人士說遠遠不夠,因為沒能達到必須的把溫度增長限製在1.5攝氏度以內這個目標:

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這次會議會對減緩全球氣候變暖海平麵上升肯定會有好處,如果目標訂得太高,實施起來是一個全方位的挑戰。

技術的限製,財力的限製,還有人們的生活習慣影響。

大家都知道,地球有二氧化碳的自循環係統,那就是植物光合作用,吸收二氧化碳,釋放氧氣。現在的二氧化碳排放量大於地球生態能自我消化的能力。因為人類活動在不斷增加二氧化碳排放的同時,還大量砍伐森林。所以地球生態自循環消化不了,空氣中二氧化碳濃度增加,暖室效應,溫度上升,南北極冰川大量融化,不僅給那裏生物帶來災難,還給全球帶來惡劣氣候,並使海平麵上升,將會淹掉城市:

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降低二氧化碳在空氣中的濃度迫在眉睫!

控製二氧化碳在空氣中的濃度,要兩條腿走路:多吸收少排放。

一、吸收掉多餘的二氧化碳:

首先停止砍伐森林,還要大量種植樹木,這次協議各國領導人同意2030年前停止砍伐森林,承諾投入近200億美元的公共和私人資金來保護和恢複森林

現在紅木家具很貴,看來到了2030年以後,木製家具也要成為古董了!

應該要號召人人種樹,家家種樹,同時大力改造和綠化沙漠。

其次,要人工處理吸收二氧化碳。二氧化碳吸收有化學方法和生物方法,現在已經有很多二氧化碳吸收研究開發。但是任何技術技術要簡單又經濟才能實用。

二、要減少二氧化碳排放:

必須要減少人類對天然化石燃料的依賴。因為煤、油、氣燃燒後都排出二氧化碳。

要開發利用能源,就是不排放二氧化碳的綠色環保能源。

但是,新能源的開發和應用,需要技術和資金,要克服這些新能源的局限性。

所以減排二氧化碳排放至零,理想很豐滿,現實很骨感呀。

英國現在要求逐步將所有汽車都換成電動車,連家裏中央取暖係統也要換成電吹熱氣的,說是幾年後不準再買燒煤氣取暖的鍋爐。

把燃油和燃氣的全部改成用電的,可以表觀上減少二氧化碳排放,所有東西都用電,但是電從哪裏來?

昨天新聞說,一輛電動車的一年用電量相當於一個家庭一年用電量。發電廠以前主要用煤,如果煤炭發電廠關閉,世界準備好了能用其它能源代替了嗎?

不排放二氧化碳的能源,除了原子能以外,還有風能、潮汐、水力、地熱和太陽等。

首先談原子能。原子能發電非常便宜,技術也比較成熟,沒有二氧化碳排放,但是並不是沒有汙染問題。不要說核發電廠的安全不能百分百地保證,核發電廠的廢水和裂變後的廢料的排放和後處理就是一件很頭疼的事,稍有不慎,就會造成另一種汙染。因為核廢料的半衰期都是多少多少萬年,像核燃料鈾235半衰期: 703,800,000年,其同位素鈾238半衰期: 4.468 billion years,自然界鈾礦中絕大多數是U238.要濃縮U235生產核燃料要產生出很多附帶核廢料。據說格林蘭現在禁止鈾礦開采和提煉,也就是要保護其環境,鈾不僅有放射性還有化學毒性。

水力發電,風能發電和潮汐發電都是有局限的,不僅依賴於水勢、風勢和潮汐大小,也受到地理位置自然條件的限製。

造水電站必須要有水位巨大落差,水電站就是在中國長江三峽水電站,在枯水季節發電量也大大減少。

風輪發電更是不確定,誰能控製風勢大小?潮汐的力量也非常有限。

那麽隻有地熱和太陽能比較穩定了。

大家都知道,地球中心是個大火球,火山爆發不得了。但是怎麽利用地熱呢?好像現代技術除了溫泉外,還沒有能利用地心熱能持續發電的技術。

所以,太陽!隻有太陽能才是人類取之不盡用之不竭的能量來源。

太陽能利用技術已經開發很多年了。太陽能熱水器,太陽能直接發電。在陽光充足的地方,每家房頂上的太陽能晶片已經能夠自己家裏用,甚至還能往主電網返電。

但是太陽能有日夜之別,白天的能量必須要能夠儲藏起來。白天也有厚雲蔽日的時候。英國發展太陽能就效率不高,經常陰天,還冬天日照短。

所以,太陽能利用,一定揚長避短。要在太陽能充足的地方,比如非洲,比如大沙漠中,將太陽能像原油一樣,采集儲存起來,運送到別的地方。

太陽能發電如果遠距離輸送電力,有一定的難度,除非能發明出低溫超導電纜。所以我設想的一個方案就是用太陽能通過燃料電池,常溫下可以電解水,生成氫氣和氧氣。

氫氣絕對是一種綠色能源,燃燒以後的副產品就是水。而且,氫氣還可以通過燃料電池常溫下就能發電。

科普一下:燃料電池(fuel cell)是一種電化學能量轉換裝置,由威廉格羅夫於 1839 年發明,通過將氫和氧結合成水來發電。 與電池一樣,燃料電池將潛在的化學能轉化為電能並產生熱量作為副產品,燃料電池隻要提供氫氣和氧氣(空氣就行)供應,就可以持續發電,效率可以高達百分之九十幾。

常溫下,氫氣和氧氣不經燃燒就能高效率地發電,必須要有配製很好催化劑的燃料電池,催化劑的效率和穩定性決定常溫下氫氣轉換成電能的穩定和效率。

要問我為啥知道這個?因為我曾經做過的博士後研究課題之一就是和燃料電池有關的。

英國曾有個富豪致力於綠色能源的研究,他不是百萬富翁,他是個億萬富翁,他和他夫人在諾丁漢附近有個綠色能源農莊,自己用燃料電池生產氫氣,他常開的車就是不用汽油,而用的是氫氣燃料電池作動力的,氫氣就是用他自己太陽能電解水生產出來的氫氣,他們老兩口的家裏所有用電能源全部來自於他自己生產綠色能源,他的農莊後麵有個小的水力發電站。他怎麽個有錢?他的大農莊裏麵有個直升飛機停機坪,有個直升飛機停在那裏,當然不是飛氫氣能源的哈哈。

他家的燃料電池研究裝置很大,值兩百多萬英鎊。十幾年前我們去參觀他那個綠色農莊的時候,他已經快八十歲了,據說他那年決定退休了,稍後將全部設備無償捐送給了諾丁漢大學。

所以,在太陽能充足的地方,製造出大量的氫氣,儲存壓縮裝罐,可以長途運輸到別的地方。就像煤氣和原油一樣,不需要油井,隻需要有太陽。

當然,這隻是我個人的設想,但相信有資金和技術支持,是能夠實現的。

隻有太陽能才是人類穩定的、可持續利用的、沒有汙染的能源!

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綠島陽光 回複 悄悄話 回複 '菲兒天地' 的評論 :問好菲兒美才女!世界二氧化碳減排大會在英國召開,關心一下:))
菲兒天地 回複 悄悄話 多謝綠島分享,關心世界大事。學習了!
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