十种未来替代能源

杨孝文

从火山到波浪能再到藻类，研究人员正在寻找各种可靠的替代能源，在石油、煤炭和天然气枯竭之后满足全球的能源需求。虽然现在新的煤炭、石油和天然气开采和处理技术仍旧是研发的主要焦点，但这种形势很可能在2025年发生转变，届时替代能源将最终摘去“替代”的帽子。

1.火山能

2012年，一项旨在从火山和周边地下热岩获取热量的新计划正式启动。通过往地表裂缝中注入水，研究人员希望能够利用产生的水蒸汽驱动地下涡轮发电机。美国两家公司已经获得许可，在美国俄勒冈州纽贝里火山周围测试这种发电方式。但有专家担心，这种被称为“水力压裂”的方式有一定危险性，有可能潜在地引发地震。

2.甲烷水合物

甲烷水合物——存在于冰中的甲烷分子——是世界上储量最大的燃料。2013年3月，日本成为世界上第一个成功从甲烷水合物中提取出天然气的国家。需要指出的是，甲烷水合物也是一种化石燃料，燃烧时会将大量温室气体排放到大气中。

3.风能

风能发电具有很大前景，与现在普遍使用的固定式风力涡轮发电装置相比，安装了风力涡轮机的碳纤维风筝的发电量不相上下，但材料成本极低。研发出无人驾驶汽车和谷歌眼镜的谷歌公司秘密研究团队已经买下了这样一家风筝发电公司，正在努力让风筝发电成为风能利用的重要方式。

4.细菌发电

英国科学家正在对大肠杆菌进行基因改造，使其产生一种能够模拟石油的烃膜。他们认为，人类将在不久的将来建造细菌燃料厂，细菌以生物质为食并产生具有成本效益的燃料。

5.太空太阳能

太空中没有云，也没有大气干扰，太阳能电池板可以让所能收集的太阳能实现最大化。通过激光束或者微波，太阳能被传输回地球。这一想法早在20世纪70年代就已经出现。现在，美国宇航局已经对这一想法产生浓厚兴趣，这大大提高了太阳能发电卫星升空的可能性。

6.生物质能

现有的生物质发电过程，需要对生物质如叶子和木头进行干燥处理，而后令其分解产生甲烷、氢气等气体。丹麦发明家设计了一种新型生物质气化炉，能够捕获潮湿材料中的湿气并以热水的形式排出。这项技术能够让气化炉的效率提高30%。

7.波浪能

2008年，世界上第一家波浪能发电厂在葡萄牙波尔图投入运营。在苏格兰奥克尼郡的欧洲海洋能源中心，世界上最大的波浪能发电厂于2013年初获准动工建造。这座装机容量40MW的发电厂的发电量可以满足近3万个家庭的用电需求。与风能或者太阳能发电相比，波浪能发电拥有更大的可预测性，这就意味着波能电更容易被并入电网。波浪能发电厂部署了大量巨型浮标，它们可将海浪的动能转化成电能。

8.藻类

人们知道可以用藻类生产生物燃料，但如果不对藻类进行处理，它们仍可以产生能量吗？美国科学家给出了肯定的答案。他们已成功从藻类细胞中“偷走电子”。虽然“偷走”的电子不多并且整个过程需要用电，但这项技术为研究高效绿色能源打开了一扇门。

9.微型粒子加速器

英国研究人员发明出一种微型粒子加速器——其原理与大型强子对撞机类似，但个头小得多——能够取代化石燃料。这种“口袋”加速器采用天然形成的放射性物质钍，能够产生大量能量，只需要1吨钍便可产生相当于200吨铀或者350万吨煤的能量。

10.电池的替代者

超大容量电容器被誉为电池的替代者，可用于电动汽车及各种各样的便携式设备。科学家将进行严格测试，以确定能否为超大容量电容器找到一种有效存储电量的方式，存储各种发电方式产生的电量，例如太阳能和风能。