菠菜发电 另类能源

　　李宝洪　编译

　　最近一段时间，国际石油价格急剧攀升，数次逼近50美元一桶的大关。种种研究预测显示：地球上的石油几十年内将告罄。为了不使世界陷入黑暗，人们掀起了新一轮的能源设备开发热潮。美国麻省理工学院的研究人员宣称正在开发一种高效率的太阳能光合作用发电装置：利用菠菜叶子发电！

　　1、新玩意：菠菜发电

　　利用光合作用发电

　　负责利用菠菜叶子发电这个项目的波尔多教授说，这个项目是为了给人们提供更加便捷和高效的小型发电设备，使太阳能的利用效率得到大幅提高。由于纯太阳能发电的很多技术问题目前没有解决，太阳能电池的效率目前也不过30%左右，再加上体积庞大，造价昂贵，这一切都促使人们开发另一种与太阳和绿色植物有关的，效率更高的能源和发电设备。利用植物的光合作用产生电能，高效利用太阳能，是今后提高太阳能产品效率的一条途径。

　　菠菜蛋白质“发电”

　　根据波尔多教授的介绍，他们首先把菠菜叶子中的蛋白质分离出来，这样的蛋白质大小在5-6个纳米之间，然后把菠菜的蛋白质像三明治一样，一层一层地贴在连有导线的可导电的金箔上面：一端连着一个透明的无机体，另一端连着导电的有机层。据称，这种用菠菜蛋白质造的发电设备通过光合作用，可提供大容量的电力供应。

　　尽管目前这种装置还有很多亟待解决的技术问题，例如，发电设备超长时间工作时的稳定性等，但人们仍然十分看好这项有巨大商用价值的研究项目。他们还准备使用其它蔬菜的蛋白质，例如豌豆的蛋白质来制造更加高效，更加强劲的蔬菜发电设备，以应付越来越近的石油能源危机。

　　2、太阳能发电钱景

　　太阳能光电化学电池分解水制氢

　　1972年，日本本多健一等人利用n型二氧化钛半导体电极作阳极，而以铂黑作阴极，制成太阳能光电化学电池，在太阳光照射下，阴极产生氢气，阳极产生氧气，两电极用导线连接便有电流通过，即光电化学电池在太阳光的照射下同时实现了分解水制氢、制氧和获得电能。这一实验结果引起世界各国科学家高度重视，认为是太阳能技术上的一次突破。但是，光电化学电池制氢效率很低，仅0.4%，只能吸收太阳光中的紫外光和近紫外光，且电极易受腐蚀，性能不稳定，所以至今尚未达到实用要求。

　　太阳光络合催化分解水制氢

　　从1972年以来，科学家发现三联毗啶钉络合物的激发态具有电子转移能力，并从络合催化电荷转移反应，提出利用这一过程进行光解水制氢。这种络合物是一种催化剂，它的作用是吸收光能、产生电荷分离、电荷转移和集结，并通过一系列偶联过程，最终使水分解为氢和氧。络合催化分解水制氢尚不成熟，研究工作正在继续进行。

　　生物光合作用制氢

　　40多年前人们发现绿藻在无氧条件下，经太阳光照射可以放出氢气；十多年前又发现，兰绿藻等许多藻类在无氧环境中适应一段时间，在一定条件下都有光合放氢作用。

　　目前，由于对光合作用和藻类放氢机理了解还不够，藻类放氢的效率很低，要实现工程化产氢还有相当大的距离。据估计，如藻类光合作用产氢效率提高到10%，则每天每平方米藻类可产氢9克分子，用5万平方公里接受的太阳能，通过光合放氢工程即可满足美国的全部燃料需要。

　　蔬菜发电效率极高

　　本文提到的菠菜发电，据说能大幅度提高光电转换的效率。菠菜发电项目得到了美国海军研究院的资助：美国海军希望利用光合作用发电设备，装备海军的某些小型舰艇和海洋侦察机器人。目前存在的问题是：利用菠菜蛋白制造的太阳能光合作用发电设备的转换效率还不尽如人意。科学家们正在考虑利用其它蔬菜，如豌豆的蛋白质来制造效率更高的发电设备。

　　3、中国将投100亿开发太阳能

　　中国面临能源危机

　　在我国，虽然国家有关部门长期鼓励发展太阳能等新能源，但与国外比较，我国对新能源投入太少。20世纪80年代，我国先后从美国、加拿大等国引进了7条太阳能电池生产线，使我国的太阳能电池生产能力从1981年前的年产200千瓦提高到20兆瓦。

　　据统计，由于石油、天然气、煤炭等能源的过量开采，中国已面临严重的能源危机：石油储量仅可维持到2020年，天然气仅能延续到2040年。触目惊心的数字显示，在未来，中国最缺的将是能源。这样从国家的可持续发展角度，能源问题必然得到高度关注。而问题的另一方面，煤炭价格的迅速提高早让火电公司苦不堪言，而水电的发展又受制于水利资源的是否丰富，因而从国家战略发展角度，发展新型能源，包括高效率的太阳能能源，已经是当务之急。

　　跨国公司觊觎中国市场

　　我国太阳能电池市场的迅速扩大，引起相关跨国公司的关注，一些跨国公司盯上了中国这块大市场。壳牌、日本京瓷等厂商已经进入国内市场，并占据了较大市场份额。日本京瓷投入巨资在天津建立了太阳能电池生产基地。

　　这些跨国公司凭借技术、成本等方面的优势低价进入中国市场，以占有率达到逐步垄断市场的目的。目前太阳能光伏电池生产成本已大幅下降，太阳能电池的价格逐渐从2000年的40元/瓦降到去年的33元/瓦，今年已经降到27元/瓦。这对国内太阳能市场走向壮大与成熟起到了决定作用，对实现与国际光伏市场接轨具有重要意义。

　　有眼光的企业家们看好太阳能产业

　　国家发改委能源局有关负责人曾经表示：

　　未来5年中国将投入100亿元资金利用太阳能资源。

　　为了推动光伏技术和产业的发展，国家发改委、国家科技部制定出未来5年开发太阳能资源发展计划。国家发改委“光明工程”将筹资100亿元用于推进太阳能光伏发电技术的应用，计划到2005年全国光伏发电系统的总装机达到300兆瓦。

　　此外，世界银行为开拓中国的太阳能光伏发电市场，已于2001年开始启动了全球环境基金项目。第一期工程，世界银行将补贴2500万美元，计划5年内为中国农村安装10兆瓦的光伏用户系统。.据了解，截止到目前，中国太阳能装机发电总量达到100万千瓦，以太阳能为代表的光热行业产量、销量、出口量都居世界第一位。

　　专家认为，中国的太阳能及相关产业目前刚刚进入一个大发展的前期，相信有眼光的企业家们会逐渐看好这个前途光明的朝阳产业。

　　太阳能发电中国落后了

　　太阳能光伏发电具有清洁、环保、取之不尽、用之不竭等特点。随着科技的发展，太阳能发电的应用领域日趋广泛，在家庭和公共场所的照明、供热以及航标灯塔、铁路公路信号系统、微波中继站等领域都可发挥特殊作用。

　　上个世纪70年代的石油危机使太阳能在世界各国引起关注：美国1973年制定了政府级的阳光发电计划，1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划；日本宣布计划到2010年光伏发电达5000兆瓦；欧盟可再生能源白皮书的目标是到2010年，欧盟光伏发电达3000兆瓦，其中大部分是财政补贴。在发展中国家里，印度发展最为迅速，目前其光伏系统的年生产量达10兆瓦，累计装机容量为40￣50兆瓦，在许多方面走在中国前面。

　　近年来，全球太阳能光伏发电的年增长率都在30%以上，同时发电成本也在持续下降。国际社会对太阳能的关注也持续升温。美国计划到2010年完成，把发电成本降低到每千瓦时6美分以下；日本政府计划安装9400套4千瓦的屋顶光伏系统，总计37兆瓦，是上一个财政年度的6倍；德国政府则从1998年起计划在6年内安装10万套光伏屋顶系统，总费用约9亿多马克。

　　（金陵／编制）（来源：金羊网）