种植能源作物有什么好处?
长此以来,煤、石油和天然气一直都在燃料王国称霸称王,人们可以试想,煤、石油和天然气的“祖先”既然都是远古时代的植物和石头,那么人们能不能种植一些能源作物,像收割庄稼一样来“收获”石油呢?这将是21世纪全世界普遍关注的一个新的能源问题。
种植专门用作能源的作物是在当今社会受到人们密切注意的一项工作,其主要驱动力之一是由于能源危机。在能源危机中,大多数工业化国家的农业部门也逐渐意识到了自己的作用。如果这些国家对农业没有支持和保护,那么就会导致越来多的土地被荒废,因此把部分农业用地转为生产能源和工业品是很有可能实现的。然而,要想使农业用地生产能源和工业品这项工作取得成功,不仅要符合环境保护的要求,经济上还必须合理。现代化农业越来越依靠外部投入,特别是能源、肥料和农药等高能商品的外部投入。
理想的生物燃料作物应具有高效的光合能力。从当前的情况看,芒属作物可算得上是一种理想的生物燃料作物。“芒”,原产于中国华北和日本,这种植物具有很多优点:生长迅速快,它一季就能长3米高,所以还有人称它为“象草”;生长适应性强,这种作物从亚热带到温带的广阔地区普遍都能生长,它能够在强日照和高温的条件下生长茂盛,对肥水的利用率很高,并且在其生长期内,可以凭其根状茎上的强大根系有效地吸取养料,可不用施化肥和喷洒农药;燃烧效率高,“芒”在收割时比较干燥,其植株体内只有20%~30%的水分,它在生长过程中从大气中吸收多少二氧化碳,燃烧时就会释放多少二氧化碳,不会增加大气中二氧化碳的含量;成本低,芒属作物所生产的能源相当于油菜籽制作生物柴油的两倍,其成本还不到种植油菜的1/3;产量高,据试验,芒属作物作为燃料作物时,每公顷的产量高达44吨,如果每公顷年均“收获”12吨石油,那么它就比其它现有任何能源植物都高,而且还可连续收获多年。
生物能源属于再生能源,是取之不尽,用之不竭的。科学家研究表明,每1公顷的油菜可生产1200升植物油和1060升的氧气(相当于40个人1年所需的氧气量),植物油不仅可供人们食用,同时只要经过简单的化学反应之后,还可以变成生物柴油,而氧气还可以净化空气。
研究结果表明,生物柴油中不含有硫化物,因此它在燃烧后不是形成酸雨的因素,另外它还可以借由生物分解,避免对土壤和地下水造成污染。目前,世界各国也纷纷开发新能源,希望能在维持工业发展的同时,也可以减少温室气体的排放量。
大力推广种植能源作物,不仅是国际上的环保问题大势所趋,而且也是发展农业经济与改善土壤的要求所致。现代农业中,由于对作物的高度生产和单一作物的种植以及过度机械化,导致了土壤的严重流失,同时不恰当的耕种方式和种植对上壤有害的作物,还会造成对环境的不良影响。所以种植能源作物,不仅可以有效防止土壤的流失,还可以帮助土壤建立新土壤层,对土壤起到保护作用。
到目前为止,科学家们已发现了40多种“石油”植物。专家们正在进行品种的选择和质量的优化,并打算尽早对其实行商业化生产。现在,欧洲一些国家已经在大规模的种植芒属植物,英国还准备用150万英亩的土地来种植这种生物燃料作物,德国也兴建了一座发电能力为12万千瓦的发电厂,其所用燃料就是芒属植物、白杨、柳树的混合物和秸秆。英国科学家和相关政府部门决定,将在该国投资2000万英镑用于开发洁净环保的能源新技术,其中绿色植物能源就是研究计划的一部分。科学家们认为,现在的普通植物对于阳光的利用效率还不到4%,如果通过研究能使其提高到5%的话,那么只需要世界农田面积的25%,就可以提供相当于目前人类使用的全部化学燃料的能源。
科学家们还预言,在未来的20~30年内,之前从事耕种的部分农民将转而生产能源作物,并建立使用“生物燃料”为燃料的发电站。
将来,绿色植物将为人们提供越来越多样化的化学制品和能源。从能源作物提炼出来的生物柴油还可以取代石油,并减少人类对石油的过度依赖。因而对能源作物的开发与种植,不仅能使能源可再生和综合利用,减少环境的污染,还可以为农业经济的复苏创造有利条件。因此,能源作物将成为人类开发利用再生能源的又一新途径。
可以用作能源的植物。随着化石能源的不断面临枯竭,人们开始在世界范围内寻找替代能源。
可作为能源的植物种类很多,主要是某些农作物及有机残留物,林木、森林工业残留物,藻类、水生植物也是有待开发的能源植物。使用植物作为能源,可以作为固体燃料,或借助科学方法转换为炭、可燃气或生物原油等。林业能源方面,培植生长快、光合作用效率高、繁殖力强的树木在国外已受到重视。中国林业科学研究院试验研究,列出60余种能源植物。森林能源的利用方法有两种:通过干馏来提取煤气、焦油和炭;直接进行燃烧,石油植物也是近年来开辟的一个新领域。
石油是不可再生的能源,故它的枯竭是不可避免的,必然的。所以许多国家都在进行替代能源的研究,能源植物的研究便应运而生了。美国诺贝尔奖获得者卡尔教授,早在1984年就开发出首个人工石油植物,得到每公顷120-140桶原油的收成。美国现已种植石油植物达几百万亩之多,英国也开发了150万亩,而瑞士更制订计划利用植物石油取代全国半数石油消耗量。
欧洲和北美也大量种植多年生草本植物,作为燃料发电,如象草就是这样一种植物。英国还查明,草原网草,大网茅和高沙草等植物的生长速度快,是种植的重要能源植物。还有大戟科的大戟属,红雀珊瑚属和海漆属,也是理想的燃料植物。
树海桐,又叫石油果 ,是一种潜在的石油代用品。巴西的香波树,在树上挖个洞,油就会流出来。美国的黄鼠草,西海岸的巨型藻,澳大利亚的丛粒藻等也能提炼出石油来。
我国也不乏石油植物,如海南的汕楠树,还有桉树,都能高产石油。经科学家鉴定,有生产价值的能源植物,生长在亚太地区的,就有10多种草本植物,18种灌木,23种乔木和18种灌木。
富含类似石油成分的能源植物
续随子、绿玉树、西谷椰子、西蒙得木、巴西橡胶树等均属此类植物。例如巴西橡胶树分泌的乳汁与石油成分极其相似,不需提炼就可以直接作为柴油使用,每一株树年产量高达40L。我国海南省特产植物油楠树的树干含有一种类似煤油的淡棕色可燃性油质液体,在树干上钻个洞,就会流出这种液体,也可以直接用作燃料油。
富含高糖、高淀粉和纤维素等碳水化合物
利用这些植物所得到的最终产品是乙醇。这类植物种类多,且分布广,如木薯、马铃薯、菊芋、甜菜以及禾本科的甘蔗、高粱、玉米等农作物都是生产乙醇的良好原料。
富含油脂的能源植物
这类植物既是人类食物的重要组成部分,又是工业用途非常广泛的原料。对富含油脂的能源植物进行加工是制备生物柴油的有效途径。世界上富含油的植物达万种以上,我国有近千种,有的含油率很高,如桂北木姜子种子含油率达64.4%,樟科植物黄脉钓樟种子含油率高达67.2%。这类植物有些种类存储量很大,如种子含油达15%~25%的苍耳子广布华北、东北、西北等地,资源丰富,仅陕西省的年产量就达1.35万吨。集中分布于内蒙、陕西、甘肃和宁夏的白沙蒿、黑沙蒿,种子含油16%~23%,蕴藏量高达50万t。水花生、水浮莲、水葫芦等一些高等淡水植物也有很大的产油潜力。
用于薪炭的能源植物
这类植物主要提供薪柴和木炭。如杨柳科、桃金娘科桉属、银合欢属等。目前世界上较好的薪炭树种有加拿大杨、意大利杨、美国梧桐等。近来我国也发展了一些适合作薪炭的树种,如紫穗槐、沙枣、旱柳、泡桐等,有的地方种植薪炭林3~5年就见效,平均每公顷薪炭林可产干柴15t左右。美国种植的芒草可燃性强,收获后的干草能利用现有技术轻易制成燃料用于电厂发电。
可再生能源的发展前景随着越来越多的国家采取鼓励可再生能源的政策和措施,可再生能源的生产规模和使用范围正在不断扩大,2007年全球可再生能源发电能力达到了24万兆瓦,比2004年增加了50%。2007年至少有60多个国家制订了促进可持续能源发展的相关政策,欧盟已建立了到2020年实现可持续能源占所有能源20%的目标,而中国也确立了到2020年使可再生能源占总能源的比重达到15%的目标。
自2006年1月可再生能源法实施以来,中国可再生能源已经进入快速发展时期。2007年中国可再生能源项目的投资总额已达到120亿美元,名列世界第二。2008年11月起陆续公布的4万亿投资计划中,也毫无悬念地出现了发展新型清洁能源的投资计划,天然气、核能、水能已经成为优先发展的目标。
根据中国中长期能源规划,2020年之前,中国基本上可以依赖常规能源满足国民经济发展和人民生活水平提高的能源需要,到2020年全国可再生能源利用总量将相当于6亿吨标准煤,对中国能源结构调整,减少温室气体排放,保护生态环境将发挥更大作用。
生产技术
生物柴油生产
化学法
国际上生产生物柴油主要采用化学法,即在一定温度下,将动植物油脂与低碳醇在酸或碱催化作用下,进行酯交 换反应,生成相应的脂肪酸酯,再经洗涤干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用,生产设备与一般制油设备相 同,生产过程中副产10%左右的甘油。但化学法生产工艺复杂,醇必须过量;油脂原料中的水和游离脂肪酸会严重影响生物柴油 得率及质量;产品纯化复杂,酯化产物难于回收,成本高;后续工艺必须有相应的回收 装置,能耗高,副产物甘油回收率低。使用酸碱催化对设备和管线的腐蚀严重,而且使用酸碱催化剂产生大量的废水,废碱(酸)液排放容易对环境造成二次污染等。
生物酶法
针对化学法生产生物柴油存在的问题,人们开始研究用生物酶法合成生物柴油,即利用脂肪酶进行转酯化反应,制备相应的脂肪酸甲酯乙酯。酶法合成生物柴油对设备要求较低,反应条件温和、醇用量小、无污染排放。需以大豆油为原料,采用固定化酶的工艺,酶用量为 油的30%,甲醇与大豆油摩尔比为12:1,反应温度40℃,反应10h生物柴油得率为92%。因酶成本高、保存时间短,使得生物酶法制备生物柴油的工业化仍不能普及。此外,还有些问题是制约生物酶法工业化生产 生物柴油的瓶颈,如脂肪酶能够有效地对长 链脂肪醇进行酯化或转酯化,而对短链脂肪醇转化率较低(如甲醇或乙醇一般仅为40%—60%);短链脂肪醇对酶有一定的毒性,酶易失活;副产物甘油难以回收,不但对产物形成抑制,而且甘油也对酶也有毒性。
超临界法
即当温度超过其临界温度时,气态和液态将无法区分,于是物质处于一种施加任何压力都不会凝聚的流动状 态。超临界流体密度接近于液体,粘度接近于气体,而导热率和扩散系数则介于气体和 液体之间,所以能够并导致提取与反应同时 进行。超临界法能够获得快速的化学反应和很高的转化率。Kusdiana和Saka发现用 超临界甲醇的方法可以使油菜籽油在4min 内转化成生物柴油,转化率大于95%。但反 应需要高温高压,对设备的要求非常严格,在大规模生产前还需要大量的研究工作。
生物乙醇生产
生物乙醇的生产是以自然界广泛存在的纤维素、淀粉等大分子物质为原料,利用 物理化学途径和生物途径将其转化为乙醇的一种工艺,生产过程包括原料收集和处理、糖酵解和乙醇发酵、乙醇回收等三个主要部分。发酵法生产燃料酒精的原料来源很多,主要分为糖质原料、淀粉质原料和纤维素类物质原料,其中以糖质原料发酵酒精的 技术最为成熟,成本最低。木质纤维原料要先经过预处理再酶解发酵,其中氨法爆破(ammonia fiber explosion)技术, 被认为是最有前景的预处理方法。随着耐高温、耐高糖、耐高酒精的酵母的选育和底物流加工艺,发酵分离耦合技术的完善,工业 发酵酒精的成本还将越来越低。
大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非提供十年的能源,而是百年甚至千年的。
随着能源危机的出现,人们开始发现可再生能源的重要性。
·太阳能
·地热能
·水能
·风能
·生物质能
·潮汐能
所有人类活动的基本能源都来自太阳,透过植物的光合作用而被吸收。
木材
柴是最早使用的能源,透过燃烧成为加热的能源。烧柴在煮食和提供热力很重要,它让人们在寒冷的环境下仍可生存。
动物牵动
传统的农家动物如牛、马和骡除了会运输货物之外,亦可以拉磨、推动一些机械以产生能源。
生物质燃料
此种燃料原为可再生能源,如能产出与消耗平衡则不会增加二氧化碳。但如消耗过量而毁林与耗竭可返还土壤的有机物,就会破坏产耗平衡。用生物质在沼气池中产生沼气供炊事照明用,残渣还是良好的有机肥。用生物质制造乙醇甲醇可用作汽车燃料。
水力
磨坊就是采用水力的好例子。而水力发电更是现代的重要能源,尤其是中国这样满是河流的国家。此外,中国有很长的海岸线,也很适合用来作潮汐发电。
风力
人类已经使用了风力几百年了。
太阳能
太阳直接提供了能源给人类已经很久了,但使用机械来将太阳能转成其他能量形式还是近代的事。
潮汐能
潮汐发电利用潮水涨落,世界已有电站容量16GW。
从地球蕴藏的能源数量来看,自然界存在有无限的能源资源。仅就太阳能而言,太阳每秒钟通过电磁波传至地球的能量达到相当于500多吨煤燃烧放出的热量。这相当于一年中仅太阳能就有130万亿吨煤的热量,大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。不过,由于人类开发与利用地球能源尚受到社会生产力,科学技术、地理原因及世界经济、政治等多方面因素的影响与制约。包括太阳能、风能、水能在内的巨大数量的能源,可以利用的仅占微乎其微的比例,因而,继续发展的潜力巨大。人类能源消费的剧增、化石燃料的匮乏至枯竭以及生态环境的日趋恶化,逼迫使人们不得不思考人类社会的能源问题。国民经济的可持续发展,依仗能源的可持续供给,这就必须研究开发新能源和可再生能源。
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×1018千瓦时(3.78×1024J),相当于1.3×106亿吨标准煤。按目前太阳的质量消耗速率计,可维持6×1010年。所以可以说它是“取之不尽,用之不竭”的能源。但如何合理利用太阳能,降低开发和转化的成本,是新能源开发中面临的重要问题。
风能是利用风力机将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量,用于发电、提水、助航、制冷和致热等。风力发电是主要的风能开发利用方式。中国的风能总储量估计为1.6×109千瓦,列世界第三位,有广阔的开发前景。风能是一种自然能源,由于风的方向及大小都变幻不定,因此其经济性和实用性由风车的安装地点、方向、风速等多种因素综合决定。
对于核电站,人们有许多误解,其实核能发电是一种清洁、高效的能源获取方式。对于核裂变,核燃料是铀、钚等元素,核聚变的燃料则是氘、氚等物质。有些物质,例如钍,本身并非核燃料,但经过核反应可以转化为核燃料。我们把核燃料和可以转化为核燃料的物质总称为核资源。
近年来,许多发展中国家虽然都制订了一系列鼓励民企投资小水电的政策。由于小水电站投资小、风险低、效益稳、运营成本比较低,在国家各种优惠政策的鼓励下,全国掀起了一股投资建设小水电站的热潮,尤其是近年来,由于全国性缺电严重,民企投资小水电如雨后春笋,悄然兴起。国家鼓励合理开发和利用小水电资源的总方针是确定的,2003年开始,特大水电投资项目也开始向民资开放。2005年,根据国务院和水利部的“十一五”计划和2015年发展规划,中国将对民资投资小水电以及小水电发展给予更多优惠政策。
氢是一种二次能源,一种理想的新的含能体能源,在人类生存的地球上,虽然氢是最丰富的元素,但自然氢的存在极少。因此必需将含氢物质加工后方能得到氢气。最丰富的含氢物质是水,其次就是各种矿物燃料(煤、石油、天然气)及各种生物质等。氢不但是一种优质燃料,还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精炼需要氢,如烃的增氢、煤的气化、重油的精炼等;化工中制氨、制甲醇也需要氢。氢还用来还原铁矿石。用氢制成燃料电池可直接发电。采用燃料电池和氢气-蒸汽联合循环发电,其能量转换效率将远高于现有的火电厂。随着制氢技术的进步和贮氢手段的完善,氢能将在21世纪的能源舞台上大展风采。
地热是指来自地下的热能资源。我们生活的地球是一个巨大的地热库,仅地下10千米厚的一层,储热量就达1.05×1026焦耳,相当于9.95×1015标准煤所释放的热量。地热能在世界很多地区应用相当广泛。老的技术现在依然富有生命力,新技术业已成熟,并且在不断地完善。在能源的开发和技术转让方面,未来的发展潜力相当大。地热能是天生就储存在地下的,不受天气状况的影响,既可作为基本负荷能使用,也可根据需要提供使用。
海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源,主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等。海洋能蕴藏丰富,分布广,清洁无污染,但能量密度低,地域性强,因而开发困难并有一定的局限。开发利用的方式主要是发电,其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。波浪能发电利用的是海面波浪上下运动的动能。1910年,法国的普莱西克发明了利用海水波浪的垂直运动压缩空气,推动风力发动机组发电的装置,把1千瓦的电力送到岸上,开创了人类把海洋能转变为电能的先河。目前已开发出60-450千瓦的多种类型波浪发动装置。
此外,还有生物质能,是指植物叶绿素将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部的能量,目前发展中的开发利用技术主要是,通过热化学转换技术将固体生物质转换成可燃气体、焦油等,通过生物化学转换技术将生物质在微生物的发酵作用下转换成沼气、酒精等,通过压块细蜜成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料等。
1.煤
煤的开采会导致地面下沉(地下开采)和地表破坏(露天开采),污染和破坏地下蓄水层,产生粉煤灰等大量固体废弃物,侵占土地。煤炭运输过程中还不可避免地排放粉尘,污染当地大气。最严重的是煤炭燃烧所致的大气污染,无论是发电用煤还是工业终端用煤,都将向大气中排放二氧化碳、二氧化硫和烟尘等有害物质。煤炭燃烧是温室气体二氧化碳的最大来源。按单位有效能所排放的大气污染物计算,煤炭是对环境危害最严重的化石燃料。
2.石油和天然气
石油和天然气的开采对环境的影响与开采方式有关。陆上油气开采会导致土地破坏、地下水污染,海上油气开采会影响渔业和海洋生物环境,两者都会排放液态和固态废物。石油在生产、储存、运输过程中如果发生泄漏,将会对环境造成较大的影响。石油和天然气也同属化石矿物燃料,燃烧时都会向大气中排放碳,但因不同矿物燃料的含碳量不同,燃用同量的煤、石油和天然气,各自排放的二氧化碳量也不同,燃石油较燃煤少30%,燃天然气则较燃煤少50%,故燃天然气相对比较清洁。
3.水电
水电是一种洁净的二次能源,但在大型水电工程的建设过程中,仍会对环境产生影响。修建水库会淹没大片土地,吞没森林,损害动植物物种,需要大规模安置移民。大坝会扰乱河流的自然流量,造成河床破坏,伤害水中生态系统,干扰鱼类和其他水生动物的产卵和迁徙方式,也将引起湿度变化和降雨等气候变化。
4.生物质能
生物质燃料是一种传统能源,也是许多国家农村的主要能源。生物质燃烧会产生大量烟尘,造成区域性大气污染;过度消耗薪柴,会使植被遭到破坏,加剧森林的退化,加大“温室效应”的压力。大量使用秸秆和畜粪代替薪柴,会导致秸秆不能还田,使土壤有机质减少,肥力降低,生态环境恶化。
5.核能
核能对环境的影响具有很大的不确定性,铀矿的开采与加工、燃料循环与发电、核废料与废弃核电站的处置,其中每一个环节都有可能向周围环境泄漏有毒或放射性物质。尽管核事故发生的概率很低,核能的安全性不比其他能源差,与化石燃料相比,对环境的损害也较小,但公众对核安全的忧虑仍是核能发展的一大障碍,所以评估核能对环境的影响是比较困难的。
6.太阳能、风能、地热和潮汐能
太阳能、风能、地热和潮汐能都是可再生能源,对环境影响较小。地热对环境的不利影响包括排放二氧化碳等气体、污染地下水、废弃地热井的地面塌陷等;太阳能的大规模利用需占用大片土地;潮汐电站的设计中要考虑海洋鱼类的生态环境问题。但这些新能源同属清洁能源,它们的大量开发利用,有利于改善环境状况。
综上所述,矿物能源传统的开发利用方式需要付出巨大的环境代价,对温室效应贡献突出,其中尤以燃煤带来的危害最大。积极寻求各种替代矿物燃料的清洁能源,如发展水电、核电及各类新能源,以改善能源结构,减轻环境污染,势在必行。鉴于矿物燃料在近期内仍将作为能源结构中的重要组成部分,不断研究应用矿物燃料,开发利用更为合理的新技术,以缓解环境危机是十分必要的。
1、可再生资源
可再生资源是指能够通过自然力以某一增长率保持或增加蕴藏量的自然资源。
对于可再生资源来说,主要是通过合理调控资源使用率,实现资源的持续利用。
可再生资源的持续利用主要受自然增长规律的制约。
来自自然界动植物的可再生资源(农作物、林木、海产品加工废弃物等,统称为生物质)是永不枯竭的资源。
2、植物
根据可再生资源的概念,植物是符合其概念的,也是属于可再生资源。
除了核能、潮汐能、地热能之外,人类活动的基本能源主要来自太阳光。像生物能和煤炭石油天然气,主要透过植物的光合作用吸收太阳能储存起来。其它像风力,水力,海洋潮流等等,也都是由于太阳光加热地球上的空气和水的结果。
木材
柴是最早使用的典型的生物质能源,烧柴在煮食和提供热力很重要,它可让人们在寒冷的环境下仍可生存。
役用动物
传统的农家动物如牛、马和骡除了会运输货物之外,亦可以拉磨、推动一些机械以产生能源。
水能
磨坊就是采用水能的好例子。而水力发电更是现代的重要能源,尤其是中国、加拿大等满是河流的国家。
风能
人类已经使用了风力几百年了。如风车,帆船等。
太阳能
自古人类懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。
地热能
人类很早以前就开始利用地热能,例如利用温泉沐浴、医疗,利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。
海洋能
海洋能即是利用海洋运动过程来生产的能源,海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、海洋温差能和海水盐差能等,一些沿海国家的海岸线,就很适合用来作潮汐发电。
生物能
生物质能是指能够当做燃料或者工业原料,活着或刚死去的有机物。生物质能最常见于种植植物所制造的生质燃料,或者用来生产纤维、化学制品和热能的动物或植物。许多的植物都被用来生产生物质能,包括了芒草、柳枝稷、麻、玉米、杨属、柳树、甘蔗和沼气(甲烷)牛粪等。
用的资源,如煤、石油、天然气等化石燃料,当它们作为能源利用而被燃烧后,尽管能量可以由一种形式转换为另一种形式,但作为原有的物质形态已不复存在,其形式已发生变化。
通过天然作用或人工活动能冉生更新,而为人类反复利用的自然资源叫可再生资源,又称为更新自然资源,如土壤、植物、动物、微生物和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。
可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下,能持续再生更新、繁衍增长,保持或扩大其储量,依靠种源而再生。
一旦种源消失,该资源就不能再生,从而要求科学的合理利用和保护物种种源,才可能再生,才可能“取之不尽,用之不竭”。土壤属可再生资源,是因为土壤肥力可以通过人工措施和自然过程而不断更新。但土壤又有不可再生的一面,因为水土流失和土壤侵蚀可以比再生的土壤自然更新过程快得多,在一定时间和一定条件下也就成为不能再生的资源。
可再生能源泛指多种取之不竭的能源,严谨来说,是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源,如化石燃料和核能。
大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非提供十年的能源,而是百年甚至千年的。
1、煤炭的开发利用对环境的不利影响。
煤炭消费过程中产生大量二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳、烟尘和汞等污染物,是造成大气污染和酸雨的主要原因。煤炭消费过程也排放温室气体,造成全球性环境问题。煤炭在开采过程中会造成矿山生态环境的破坏, 威胁生物栖息环境。主要包括对地表的破坏、引起岩层的移动、矿井酸性排水、煤矸石堆积、煤层甲烷排放等。
2、石油和天然气勘探开采和加工利用对环境的不利影响。
油田勘探开采过程中的井喷事故、采油废水、钻井废水、洗井废水、处理人工注水产生的污水的排放;气田开采过程中产生的地层水,含有硫、卤素以及锂、钾、溴、铯等元素,其主要危害是使土壤盐渍化;油气田开采过程中的硫化氢排放;炼油废水、废气(含二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、烃类、一氧化碳和颗粒物)、废渣(催化剂、吸附剂反应后产物)排放;海上采油影响海洋生态系统,石油因井喷、漏油、海上采油平台倾覆、油轮事故和战争破坏等原因泄入海洋,对海洋生态系统产生严重影响;在交通运输业,机动车尾气等造成大气污染,排放一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅等污染物;等等。
3、水电开发对环境的不利影响。
水电是一种相对清洁的能源,但其对生态环境仍有多方面的不利影响,主要表现在:截流造成污染物质扩散能力减弱,水体自净能力受影响;淹没土地、地面设施和古迹,影响自然景观,尤其是风景区;泥沙淤积会使上游河道截面缩小,河床抬高,下游河岸被冲刷,引起河道变化;改变地下水的流量和方向,使下游地下水位升高,造成土壤盐碱化,甚至形成沼泽,导致环境卫生条件恶化而引起疾病流行;建设过程采挖石料和填土,破坏自然环境;泄洪道变流装置的安装造成对鱼类等水生生物的破坏,截流阻断鱼类洄游等;会改变河流水深、水温、流速及库区小气候,对库区水生和陆生生物产生不利影响;可能会诱发地震;小水电站还会向生物圈排放一些温室气体(特别是由于水库中生物质的腐烂而产生的甲烷);等等。
4、核能开发利用对环境的影响。
核能对环境的影响主要来自两个阶段:核燃料生产和辐射后燃料的处理。由于人类无论何时何地都处于各种来源的天然放射性辐射之中,通常燃料生产过程的放射性污染较轻,一般不构成严重危害。但它毕竟对人体有害,故仍须予以充分注意。
5、可再生能源开发利用对环境影响的不利影响。
可再生能源开发利用整体上较传统化石能源来说,更加清洁安全,但是开发利用可再生能源仍然会带来一些环境问题。如风能开发中,风机会产生噪声和电磁干扰,并对景观和鸟类产生负面影响等。太阳能开发也会产生不利环境影响,主要是占用土地、影响景观等。此外,制造光伏电池需要高纯度硅,属能源密集产品,本身需要消耗大量能源。含镉光伏电池(CdTe, CIGS)的有毒物质排放虽然在安全范围之内,但公众仍担心对健康的危害。生物质能利用对环境的不利影响,主要是占用大量土地,可能导致土壤养分损失和侵蚀,生物多样性减少,以及用水量增加。用汽车运输生物质会排放污染物。另外,农村居民使用薪柴和秸杆等生物质能作炊事和供热燃料的传统利用方式引起的室内空气污染,对居民健康产生严重危害。地热资源开发利用的环境影响主要是地热水直接排放造成地表水热污染;含有害元素或盐分较高的地热水污染水源和土壤;地热水中的CO2 和H2 S等有害气体排放到大气中;地热水超采造成地面沉降等。海洋能是洁净的能源,对环境不会产生大的不利影响。但潮汐电站会对海岸线生态环境带来一定影响;波浪能发电装置能起到使海洋平静的消波作用,有利于船舶安全抛锚和减缓海岸受海浪冲刷,但波浪能发电装置给许多水生物提供了栖息场所,促使其繁殖生长,可能会堵塞发电装置;海洋温差发电装置的热交换器采用氨作工质,氨可能会污染海洋环境;建在河口的盐差能发电装置,还要解决河水中的沉淀物和保护海洋生物的问题。
原油市场跌宕起伏 对杭城市民生活有何影响? 杭州出租车还可收取每车次1元的燃油附加费,3月15日取 ... 油价波动对生活有哪些影响?”的帖子,一个小时有 ... 对发展可再生能源来说是一个机会 对于此次国际油价大 ... 是一个促进和推动相关部门加大对可再生资...
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西安石油大学教授李志学解读欧亚论坛能源合作 盛会对欧亚各国的能源战略将带来哪些影响?对于陕西和 ... 记者就此采访了致力于矿产资源与石油储备战略研究的 ... 有三种可能:一是作为能源输出国,结为一体。这一点与 ... 植物油等可再生资源的利用,在技术上早已能...
八菜一汤宴洋顾问 而放在餐桌上每人一份可作礼品收藏的菜单,也显得颇费 ... 抢先睇 洋顾问带来哪些"金点子"?昨日,记者采访了部 ... 可再生能源与可持续发展"的提议,建议广东大力发展风 ... 太阳能等可再生资源。 路义普(ABB集团执行副...
瑞士再保险CEO:可持续性是企业发展的前提 可持续性是必然选择 《上海金融报》:您能否从瑞士再 ... 同时避免破坏不可再生的外部资源。因此,可持续性是公司成功发展的根本前提,而并非一个"锦上添花"的选择。 ... 上海的城市建设以及可持续性发展有哪些建议? ...
中国人要学会扔垃圾 可回收物"和"不可回收物"的垃圾箱,大多数人或视而不 ... 没人告诉我哪些可回收,哪些不可回收,不知道往哪扔啊 ... 垃圾只是放错了地方的资源。"混在一起是垃圾,一旦分 ... 不少可再生资源早已被居民和拾荒者"先下手为...
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滨海高新区昨天开工建设(图) 主要发展哪些产业 滨海高新区作为天津新技术产业园区 ... 新能源与可再生资源产业、民航科技产业等。滨海高新区将发挥高新区基础研究的集聚优势,着力不同学科研究成果的产业化整合与转化,形成科技产业化关键技术和核...
云德:德国的生态村 "德中同行" 可以想像这里的田园生活吧! 可是请走近看看,哪些是值得我们微笑的,并且是值得这里人自豪的吧:在城外 ... 德国可再生资源所的科卡先生说,该所曾协助从德国联邦食品、农业与消费者保护部申请了300万欧元的启动成本 .....
电子支付牌照不会阻碍行业发展 大家谈到绿色的时候可能想到了环保、可再生资源、能源等等,对于互联网的支付,更是一种服务,它的内涵更多是关注于比较安全、诚信、高效、低成本、多元化等等 ... 这一大步有哪些方面可以看出它的距离。 唐彬:一个方 ...
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再生资源合理利用呼唤新的发展 可利用的再生资源价值高达250亿元。我国目前处理生活垃圾的主要方法有哪些?再生资源利用企业应解决哪些问题?在最近举办的2007年北京固体废弃物处理及资源化利用技术研讨会上,北京节
国家发改委解释油价上涨原因 挂车之类的不可以。" "有限制,现在不能超过100升。" ... 第三个就是这个从多渠道组织资源来保证国内的供应,这 ... 那么国家还会在其他哪些方面采取措施来缓解这个高油 ... 所以说这两年应该说是我们发展可再生能源最...
建立以市场定价为主的资源价格形成机制 领导曾在国家发展改革委召开的全国资源价格改革研讨 ... 四是形成有利于实现可持续发展目标的资源价格结构和 ... 流向可再生资源的开发和利用五是完善矿产权的招、拍 ... 我国现行的资源价格形成机制还存在 ...
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深圳转型应关切环保和社会问题 应特别注意哪些方面? 王芃:深圳在转型过程中,壮大经 ... 最不可忽视的就是社会问题和环境问题。这就要求我们 ... 只有保障了自然资源和环境资源的有序利用,我们的城市 ... 分配及可再生资源的可持续使用上,都值得我...
设想成熟再动工 但在装修中出现透支或出现了不可预见费用,就不爽了。 ... 可再生资源",也经不起乱折腾。所以要防患于未然,杜绝此类现象发生。 一般装修中,有哪些原因导致装修透支或出现不可预见费用的现象呢?对此,满堂红装饰专家 .....
科技兴企定出路 自主创新谋发展 更显得可贵。请谈谈贵企业所具备的建立博士后工作站 ... 您认为这会对公司的发展产生哪些影响? 李赉周:目前 ... 而且浪费国家资源。这也是2004年、2005年人事部突然 ... 以可再生资源代替不可再生资源,既降低成本,...