“绿色城市”话能源

提起“绿色城市”，相信同学们脑海里第一个浮现出来的词就是“环保”！没错，建设“绿色城市”，就是要把一座座城市建设得环境优美、生机勃勃，其实，“绿色”的含义很广泛，对于一座城市而言，它不仅仅包含环境的绿化，还包括低碳的生活方式、能源的利用和开发等。清洁能源的利用和开发便是建设“绿色城市”的基础，今天我们一起走近几种清洁能源，看它们是如何在“绿色城市”的建设中大显身手的。

最理想的能源——太阳能

太阳能是最为我们所熟知的清洁能源之一，相对于人类的有限生存时间而言，太阳能可以说是取之不尽，用之不竭的。普天之下，只要有阳光照射的地方就可以利用它，太阳能几乎不会对环境造成污染，是最为理想的清洁能源。

人类可以直接利用太阳进行光热转换（如太阳能热水器、太阳能灶等）和光电转换（如太阳能电池板），苹果公司就拥有世界上规模最大的太阳能电池板基地（如图1），这个太阳能基地每年产生4，2×10⁷ kW·h的电能，为苹果公司的一个数据计算中心提供电能。

当然，太阳能的缺点也非常明显，它的分布过于分散，往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求：其次，太阳能的强度还会受到季节、地点、气候等各种因素影响，这些都极大地限制了太阳能的有效利用，但随着科技的进步，这些问题在实际应用中会逐渐得到解决，太阳能仍然是未来“绿色城市”中利用率最高的清洁能源之一。

优劣参半的能源——风能和水能

风能和水能都是利用自然界中风和水的强大动能推动扇叶运转来发电的，在交通不便的山区，地广人稀的草原牧场，风能和水能作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。它们不仅无污染，并且可以重复利用，是一种理想的清洁能源。

但风能和水能也不是十全十美的。利用风能和水能不仅对地形的要求高，而且在其开发过程中，对环境的影响也较大。如风力发电可能会造成植被的破坏和水土流失，风轮机在运转过程中会产生噪声污染，对鸟类的繁殖和栖居，尤其是对候鸟夜间迁徙的影响也较大，水力发电也是如此，如我国著名的三峡水利枢纽工程在给我们带来巨大能量的同时，也导致附近的气候发生异常，一些生物如鱼类的生存也备受考验，大坝阻断了鱼类洄游产卵的通道，造成不少逆流而上产卵的鱼类撞坝而亡。在夏季泄洪时，江水中的含氧量发生变化，造成鱼类大量死亡。由于“变江为湖”，许多适合急流生长的鱼逐渐向上游迁移，进而改变了鱼类种群的结构，造成了区域生态失衡，由此可见。风能和水能虽然利用方便，但与环境有着不太和谐的一面。

能源中的明日之星——地热能

地热能，即地球内部的热能。地热的主要来源有地球的熔融岩浆和放射性元素衰变产生的热量。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接抽取其中的热量来使用。不过，地热能的分布相对来说比较分散，开发难度较大，目前，对地热能的开发仍局限于地壳浅层，仅在大陆板块边缘的地壳破裂处，大量地热能传导到较浅的地方才能为人类利用。即便如此，人们也看到了地热能未来的广阔前景。

被储存在生命中的能量——生物能

生物能是太阳能以化学能形式储存在生物中，以生物质为载体的能量形式，它直接或间接地来源于植物的光合作用。作为能源利用的主要是农林业的副产品及其加工残余物，还包括人畜粪便和有机废弃物。通过加工手段可以将生物能转化成常规的固态、液态和气态燃料。生物能具有低硫、廉价、减少环境污染等优点。

我国生物质能储量丰富，70%的储量在广大的农村。目前已经有相当多的地区正在推广和示范农村沼气技术。除此以外，还有生物柴油和燃料乙醇等。利用玉米、薯类等生物质进行深加工生产酒精以替代石油产品的生产技术在迅速发展。现在，我国很多地方都已经开始将利用玉米生产的燃料乙醇以10%的比例直接混合到汽油中使用，使汽车排放的尾气更清洁。

真正的清洁能源——氢能

氢是自然界普遍存在的元素。据估计它构成了宇宙质量的75%，除空气中含有氢气外。它主要以化合物的形态储存于水中，而水是地球上存在最广泛的物质。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量是地球上所有化石燃料燃烧放出热量的9000倍。氢气燃烧性能好，与空气混合时燃点高，燃烧速度快，热值也是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的。更为重要的是，氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁，除生成水和少量氮化氢外，不会产生对环境有害的污染物质，而且燃烧生成的水还可继续制氢，可以反复循环使用。

少量的氢气可以在实验室利用金属活动性比氢强的金属单质与酸反应，置换出氢元素，在工业上，可以采用电解水的方法制氢气，即水在通电条件下分解生成氢气和氧气，电解水制取氢气，虽然方法便捷，但能量转化率低，得不偿失。

不难看出，真正的绿色能源，不仅要对环境污染小。清洁环保。同时也要有高效性和经济性。随着科学技术的不断发展与成熟，我们有信心和决心让这些能源“扬长避短”，为建设“绿色城市”、缓解世界能源危机贡献力量。

责任编辑 林洋

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