能源区块链与双碳战略研究|五种常见的可再生能源
五种常见的可再生能源
如今,得益于科学技术和生产技术的不断进步,为了努力摆脱对化石燃料的依赖,人类开发了越来越多样的绿色能源。下面是五种常见的可再生能源介绍。
太阳能发电
太阳能是一种可再生能源,5000多年来,一直在人类的生产生活中发挥巨大作用。随着时间的推移,太阳能的用途发生了很大变化,从取暖到为太空中的卫星供电。但是,目前家庭房屋和各类建筑中,仍然缺乏能效高且价格低廉的太阳能发电设备。
太阳能电池板的工作方式非常简单,它是由数百万个太阳能电池组成的面板。当太阳照射到这些电池板时,通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能。这些电能可以为家庭供电,并且价格十分低廉。
风力发电
人们看向大海时,会发现海平面上有很多风力涡轮机。虽然它们可能不是最吸引人的,但它们效率非常高。因为欧洲和一些地区有绵延不绝的海岸线,所以风力发电在这些地方比较普遍,
风力涡轮机就像喷气发动机的进气口。当空气进入时,首先会遇到一套固定的叶片,它能把空气引导进一套可转动的叶片。空气推动叶片并出现在另一边,此时空气流动的速度比在涡轮机外流动的速度更慢。遮蔽物做成合适的形状,以便其引导在外面相对流动较快的空气进入转子后面的区域。快速流动的空气加速缓慢移动的空气,使涡轮机叶片后的区域变成低气压,以吸纳更多的空气通过它们。
水力发电
水力发电系(Hydroelectric power)利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处,将其中所含势能转换成水轮机之动能,再借水轮机为原动力,推动发电机产生电能。水的高度,水的重量,甚至水的流动速度都可以用来发电。
地球上有大量的河流和不同类型的水流,这意味着我们可以大量安装水力发电站。
生物质能
生物质能的应用在日常生活中越来越普遍。生物柴油可以为 汽车 、公共 汽车 和商业车辆提供动力;生物质发电机可以提供家庭用电,此外,人们每天都发现新的生物质能。
地热能
地热能是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。因为放射性粒子会慢慢衰变,所以地热能是一种可再生能源。并且只要地球还在旋转,地热能就会一直存在,完全不用担心它们会耗尽。
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拒绝浪费:将食物残渣转化为可再生能源
我们可以思考一件事:如果把浪费的食物视为一个国家,那么它将是世界上仅次于美国和中国的第三大温室气体排放国。
食物浪费已经成为日益严重的全球性问题。仅澳大利亚每年就扔掉760万吨食物。这足以填满1万3千个奥林匹克游泳池。
将食物废料运到垃圾填埋场后,它会释放甲烷等沼气。甲烷是一种温室气体,其威力是二氧化碳的28到100倍。
联合国估计,全球8%-10%的温室气体排放来自于食物浪费。在澳大利亚,这个比例约为3%。
对气候来说,食物浪费不是好事——但,凡事也有例外。
分解食物残渣
西澳大利亚州如何处理食物浪费呢?默多克大学的博士生Chris Bühlmann发布了一项研究,研究关于如何利用食物残渣生产可再生能源。
Chris Bühlmann表示,厌氧消化这种生物过程蕴含大量机遇(注:厌氧消化指有机质在无氧条件下,由兼性菌和厌氧细菌将可生物降解的有机物分解为CH4、CO2、H2O和H2S的消化技术)。
他还说,厌氧消化可以将食物残渣分解成沼气,也就是甲烷和二氧化碳的混合物,进而产生可再生能源。这听起来是个双赢的方案,但如何实现呢?
这个方案很简单,就是从分解的食物中捕获甲烷并将其燃烧。和燃烧其他碳氢化合物一样,化学反应会释放热能(也就是能量)和二氧化碳(CO2)。
释放二氧化碳固然不是好事,再加上向大气中释放的二氧化碳比提取利用的要多,就更糟糕了。而值得庆幸的是,燃烧甲烷产生的二氧化碳,在光合作用下可以被下一代农作物吸收。这就意味着多余的二氧化碳不会释放到大气中。
除此之外,还有其他好处。
Chris Bühlmann表示,随着燃煤发电逐渐被可再生能源取代,厌氧消化所产生的多余二氧化碳也会由此抵消。并且,二氧化碳的抵消量要比人们想象的还要多。
近期,一项针对家庭食品垃圾厌氧消化的环境可持续性研究结果显示,在垃圾填埋场,一吨食物废料会产生193kg的二氧化碳当量。而通过厌氧消化产生可再生能源,可以抵消每吨食物垃圾产生的 39 千克二氧化碳当量。
这将为澳大利亚每年节省近3亿公斤的二氧化碳排放量。
发展厌氧消化行业
厌氧消化不仅能够产生沼气,还可以产生乳酸一类的天然副产品,这也是Chris研究的重点。
Chris说,全球范围内的乳酸市场一直在快速增长,最近预计2021年至2028年的复合年增长率为8%。
乳酸可用于清洁产品、药品、食品和化妆品。在碳中和的过程中生产这种化学物质让厌氧消化更具可行性。
向食品垃圾宣战
在理想世界,不会存在食物浪费。多余的食物可以提供给饱受饥饿的人。
但在现实世界,食物浪费这个问题不会立刻消失。因此,Chris认为厌氧消化是一种利用食物垃圾的方法。
他说,目前,大多数食物垃圾都会被填埋,这不仅会导致气候变化,且几乎没有从食物垃圾中回收经济价值。
生物提炼工艺能够回收这些食物垃圾,生产出有价值的工业生化产品、现代生物材料和生物燃料,从而取代那些从化石资源中生产的产品。
与此同时,有了像Chris这样的研究人员,我们有理由期待,在未来,食物废料可以转化为更多可再生能量。
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双碳目标的含义与意义如下:
目标含义:这个目标的含义是2030碳达峰,2060碳中和。其中2030年前碳达峰是近期目标,是迈向碳中和的基础和前提;2060年前碳中和是长期目标。
目标含义意义:“双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式。加快降低碳排放步伐,有利于引导绿色技术创新,提高产业和经济的全球竞争力。中国持续推进产业结构和能源结构调整,大力发展可再生能源,在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目,努力兼顾经济发展和绿色转型同步进行。
相关信息:
双碳目标是我国基于推动构建人类命运共同体的责任担当和实现可持续发展的内在要求而作出的重大战略决策,展示了我国为应对全球气候变化作出的新努力和新贡献,体现了对多边主义的坚定支持。
“双碳”工作即致力于实现“双碳”目标的工作。碳达峰与碳中和一起,简称“双碳”,具体如下:
(1)碳达峰,是指二氧化碳的排放总量达到峰值之后,不再增长,并逐渐下降。
(2)碳中和,是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,然后通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量。
中国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。
实现“双碳”目标的战略意义:
“双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式。加快降低碳排放步伐,有利于引导绿色技术创新,提高产业和经济的全球竞争力。
中国持续推进产业结构和能源结构调整,大力发展可再生能源,在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目,努力兼顾经济发展和绿色转型同步进行。
以上内容参考:百度百科-双碳