光伏、太陽能等能源的使用率提升有限,核能潛力更大

來源:上觀新聞    關鍵詞:光伏, 太陽能,    發布時間:2019-10-31

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“數據統計,現在中國平均每人每天消耗能源50千瓦時,而美國則是250千瓦時。但一旦開發利用好核能,即使人口翻十倍達到600億,每人每天能耗翻倍至3萬千瓦時,仍可讓人類持續用100萬年以上。”方一亮相,諾貝爾物理學獎獲得者杰拉德·霍夫特的一番話,就抓住了眾人的眼球。

10月30日,第二屆世界頂尖科學家論壇新能源與新材料峰會在上海海洋大學舉行,聚焦新材料和新能源領域的前沿技術與重大關鍵,涵蓋海洋、熱能、氫能、電力、放射性廢物處理等能源可再生技術與應用,新能源汽車、新一代太陽能電池、超級材料等能源應用的產業圖景和生態鏈條。

在杰拉德·霍夫特看來,化石能源不可再生,大量使用會造成污染,并不是理想中的可再生清潔能源,而核能在這方面的潛力,則非常之大。

在與臺下大學生的互動環節中,杰拉德·霍夫特還表示,光伏、太陽能等可再生清潔能源的使用率未來提升有限,肯定會小于50%。“因為光線分為不同的波長和不同的顏色,很難有一個太陽能電池能涵蓋各種各樣的光線,只能專攻某一種光線。50%利用率已經是理論上的上限。”

杰拉德·霍夫特演講時的毫無保留,贏得了臺下觀眾們的一片掌聲。隨后,在他們“不過癮”的眼神中,古稀之年獲得諾貝爾化學獎的丹·謝赫特曼走上臺來。

“為適應和改造自然,早在5000年前,人類便學會了以種植為代表的農業。但哪怕時至今日,全球水資源匱乏的現狀還沒有改變。我們同農業社會一樣,需要‘靠天下雨等飯吃’。”

丹·謝赫特曼幽默地對著臺下的上海海洋大學學子打趣,“你們對魚肯定比較了解。魚的生存條件單純一點,人會復雜很多,但兩者都需要珍貴的水資源。所以,我報告的主題就是水資源利用。”

“世界很多地區都缺乏水資源,中國的西部地區也是其中之一。但我的家鄉以色列更加缺水,在中東地區,缺水還會引起諸多社會問題,甚至極端情況下會引起國家之間的戰爭。”丹·謝赫特曼以自己的祖國以色列為例,又同時類比中國,吸引了全場聚焦。

作為猶太人,謝赫特曼1941年出生于以色列特拉維夫。在戰火紛飛下成長,塑造了他堅韌的性格以及對知識的不懈尋求。2011年,七十高齡的他發現了準晶體。這種介于晶體和非晶體之間的固體,翻開了晶體學新的一頁,他因此榮獲諾貝爾獎。

正如丹·謝赫特曼所說的那樣,聯合國報告稱,在全球水資源中,陸地淡水僅占6%,而又僅有0.4 %的淡水可供人類維持生命。到2030年,全球將有14%的國家和地面面臨干旱問題,水資源問題已到了非常嚴峻的程度。

丹·謝赫特曼認為,這個問題是世界性難題,不少國家為此興建水壩,但也無濟于事。比如土耳其一度建了十多座水壩和發電站,這對本國水資源利用有好處,但對下游的敘利亞和伊拉克等國家而言則是災難。

然而,在同樣缺水的以色列,通過利用高科技進行水資源開發,已經將解決水資源短缺變成了一個產業。

“在以色列,通過發明先進的滴灌技術,解決了水資源浪費的問題。”在丹·謝赫特曼看來,漫灌是最浪費的方式,而滴灌則是最高效和最節省水資源的方式,每個植物都能得恰如其分的水,沒有一滴被浪費。“滴灌系統是以色列最尖端的技術。它有專門的機制,確保管道內的水流量是獨立于壓力而存在的。它的管道前后端不是按照水流壓力調整的,而擁有獨立的壓力調整系統。”

在以色列,每滴水都擁有兩次生命:第一次是在家里,作為生活用水;第二次是凈化后,作為農業用水。

“每年以色列有1.3億立方米的水得到兩次使用。為什么我們的水過濾出來質量這么高?主要是我們將水在地下過濾起碼五年,讓水在經過足夠沉淀。”丹·謝赫特曼說。

在互動環節,丹·謝赫特曼還大膽地提出設想,“我們正在設計海水淡化船項目,但還沒能付諸實踐。我們設想,將海水淡化廠完全搬到船上,而船直接在海里收集海水,淡化完畢后運往港口。預計每立方米淡化后海水價格低于1美金。”

丹·謝赫特曼將論壇的氣氛帶向了高潮,隨后兩位諾貝爾獎得主以及麥克阿瑟天才獎得主、中國兩院院士科學家、青年科學家等上臺作報告,讓觀眾們聽到了諸多新材料和新能源領域的最前沿技術,大感“解渴”。

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