可再生能源并非取之不盡
在科技日新月異的今天，人類已經(jīng)不再懼怕狂風(fēng)洋流，相反正努力去駕馭這些自然現(xiàn)象。然而，致力于自然能源開發(fā)的物理學(xué)家阿克瑟爾·克雷頓（Axel Kleidon）指出，像風(fēng)力和潮汐等能源并非真正可再生。
克雷頓來自德國馬普學(xué)會(huì)生物地球化學(xué)研究所，他表示，人類對(duì)風(fēng)能和潮汐能的大量開發(fā)，將顯著減少由太陽所帶來的可利用能源的比例，其結(jié)果可能是綠色能源將永久消失�？死最D的理論基于熱力學(xué)原理，即太陽的能量只有一小部分會(huì)到達(dá)地球，并產(chǎn)生可被人類利用的能源。
當(dāng)來自太陽的能量到達(dá)大氣層，其中的一部分轉(zhuǎn)化為風(fēng)能和潮汐能，同時(shí)使地表水蒸發(fā)到空氣中；剩余部分則以熱量的形式消耗，人類無法利用。目前，人類只利用了到達(dá)地球的太陽能的萬分之一。但克雷頓認(rèn)為，這個(gè)數(shù)字不夠確切，人類應(yīng)當(dāng)更加關(guān)注地球系統(tǒng)中可利用的能量以及人類活動(dòng)對(duì)其產(chǎn)生的影響。
克雷頓曾在英國皇家學(xué)會(huì)哲學(xué)會(huì)刊發(fā)表文章稱，人類當(dāng)前使用的能量為47萬億瓦，相當(dāng)于地球系統(tǒng)產(chǎn)生的自由能的5%到10%，其中大部分來自于燃燒化石能源和收割莊稼。
克雷頓說：“我們很難獲得精確的數(shù)字，但可以肯定，人類利用的自由能比地球所有地質(zhì)過程都要多。”換而言之，人類對(duì)地球能源平衡的影響超過了地震、火山爆發(fā)和板塊運(yùn)動(dòng)的總和。
在人類利用的47萬億瓦能量中，17萬億瓦來自燃燒化石能源。因此，為了代替化石能源，人類必須興修大量的可持續(xù)能源設(shè)施來彌補(bǔ)這個(gè)缺口。然而，由于技術(shù)尚未成熟，風(fēng)能和潮汐能發(fā)電的部分能量會(huì)被浪費(fèi)，也就是說，在修建風(fēng)能或潮汐能發(fā)電廠時(shí)，人們將一部分太陽可使用能源轉(zhuǎn)化成了無用能。
克雷頓說：“大規(guī)模風(fēng)能開發(fā)將給大氣層帶來影響。我們使用了太多的自由能，且正在逐年增長，能源庫中的能源將會(huì)枯竭。”通過全球循環(huán)模型，克雷頓發(fā)現(xiàn)人類可使用的風(fēng)能正在減少，全世界理論上約有70萬億瓦能量可供使用，但使用這些能源可能會(huì)帶來嚴(yán)重后果。
雖然風(fēng)力無處不在、永不停息，但從中轉(zhuǎn)化巨大能量勢(shì)必會(huì)改變降雨量、氣流和達(dá)到地球的太陽射線，其變化幅度將和二氧化碳濃度翻倍給氣候變化帶來的效果一樣。
英國雷丁大學(xué)氣象學(xué)家馬爾滕·安博目（Maarten Ambaum）表示：“這是全新的觀點(diǎn)。與地球系統(tǒng)產(chǎn)生的自由能相比，人類對(duì)能源的利用很多。如果我們不從自由能的角度考慮，可能會(huì)被人類的能源開發(fā)潛力所誤導(dǎo)。”
但這并不意味著可再生能源的發(fā)展遇到了瓶頸。事實(shí)上，光合作用在產(chǎn)生自由能的同時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生無用的熱量。增加地球的綠色植被覆蓋意味著可以儲(chǔ)存更多的自由能。太陽能板也可以增加自由能，雖然該技術(shù)有待進(jìn)一步發(fā)展。
在克雷頓看來，風(fēng)能工程師所要面對(duì)的終極挑戰(zhàn)是自然界到底可以產(chǎn)生多少可用能量，并非引擎效率的極限問題，而認(rèn)為人類可以無限地從環(huán)境中制造可再生能源的想法，就好像生產(chǎn)“永動(dòng)機(jī)”一樣，只是個(gè)幻想而已。
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