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04年世界各国科技发展回顾:能源环保篇

http://finance.sina.com.cn 2005年01月14日 14:01 科技日报

    英国 利用葵花子生产氢

    英国利兹大学开发出利用葵花仔油生产氢的新技术,所获得的氢气纯度高达90%,可为汽车及家用燃料电池提供高效、清洁的氢产品,既可减少污染,又可提供丰富、廉价且可再生的替代能源,从而降低对石油进口的依赖。

    加拿大 燃料电池研究有进展

    2004年,加拿大阿尔伯特大学利用核磁共振仪首次成功观察到正在工作的燃料电池内部全部水的运动情况,为改善燃料电池的设计及提高燃料电池的准备效率铺平了道路。

    俄罗斯 着手开展氢能技术研发

    2004年,俄罗斯科学院与俄“诺里日斯基”镍公司签订了在氢能技术领域开展长期合作研究和开发的计划。主要任务是,在俄建立从氢能技术基础研究到试验开发过程的综合体系,在氢能和燃料电池发展上选择关键研究方向,在俄罗斯科学院建立钯中心,研究金属钯及其化合物产品的深加工,计划在今后2到3年的时间内研制出用户需求的氢能技术产品,如微型燃料电池等,最后进入市场,参加竞争。

    南非 能源建设走开源节流之路

    为了应对不断增加的电力需求,南非既开源也节流。具体举措为,首先,到2014年将南非能源需求量减少12%;其次,投巨资增加发电量,重新扩建现有的三个核发电厂,全部扩建工作将在2008年至2011年间完成。此外,还将在未来5年内再投资30亿美元修建3座新的发电厂。

    德国 重视发展可再生能源

    德国政府十分重视可再生能源的开发和利用,迄今已投资约20亿欧元。同时提倡节约能源,对民众进行节能宣传教育。

    德国是世界上利用风能最多的国家,全球1/3的风能由德国风力发电机发出,目前德国风能发电占全国电力生产总量的4%,预计25年后,德国风力发电将占其总发电量的25%。至2010年,德国将把生态能源的比例增加到12.5%。

    而且,可再生能源还有很大应用潜力,仅地热发电一项就相当于德国全部能耗的100倍,其他还有太阳能、水能、生物能等。2004年,德国在发展生物能源上加大了力度,利用油菜籽、木材、植物茎干等获取生物柴油,这可使德国获得25%的电能和100%的热能。

    在汽车生产领域,德国汽车企业不断推出节能新技术,德国新车的油耗量近年比1990前年生产的老式车平均节能20%以上。今后10年,德国仍将大力发展交通基础设施和研究与交通相关的各种新技术,如高技术交通指挥系统,开发预报堵车技术等。

    美国 氢能技术进入系统实施阶段

    2004年,美国更加重视研发环保型、节能型能源新技术,包括从短期的无碳发电厂示范项目、再生能源开发,到中期的氢能技术以及长远的清洁核聚变发电技术项目。

    作为美国能源战略的六大支柱之首,氢能技术的开发已从政策评估、制订阶段进入系统化实施阶段,出现了“氢经济”的苗头。2004年2月,能源部出台《氢能技术研究、开发与示范行动计划》,制订了发展氢经济的步骤和向氢经济过渡的时间表,确定了氢经济初始阶段(2000-2015年),即技术研发阶段的技术研究、开发和示范的具体内容、目标和后续行动。在2004年以及2005财年,氢能技术研发重点的目标是:氢能生产与运输、氢的储存、氢能转化与应用、氢能的基础研究以及相关教育与安全规范标准,特别是利用氢作为能源运输和存储介质的相关技术。值得关注的是,美国在首都华盛顿已建起第一座汽车加氢站,意味着汽车燃料技术有可能从汽油转向氢。

    再生能源的开发与应用受到前所未有的重视。一些地方的风力发电已可与天然气发电竞争。西部一些州更是提出这样的计划:未来5-10年将包括风能、太阳能在内的再生能源在总能源中所占的比例提高到10%。同时,各方面竞相研究再生能源新技术,如利用“热解聚”技术做“物变油”试验,让富含有机物和无机物的垃圾变成重油,同时又可处理生活垃圾。

    针对第二大能源支柱-煤炭,美制订了为期10年的《洁净煤研究计划》。2004年,美执行和持续投资该计划的第二期计划《洁净煤发电计划》,期望使洁净煤发电成为美国能源构成中的一个永久和巨大的部分。

    在能源支柱之一的核能方面,美积极推动名为第四代反应堆计划的国际核能多边合作项目,同时致力于开发新的裂变堆设计,使反应堆更安全、更经济和更可靠,为2020年进行低成本、高效率且无温室气体的核能生产和发电铺路。

    此外,在新兴的核聚变能方面,美国一方面参与国际热核聚变反应堆项目;另一方面也在考虑本国的“聚变点火研究实验堆”。

    乌克兰 研制新一代风力发电机

    2004年,乌克兰研制新一代750千瓦风力发电机的工作已完成过半。这种发电机将为新一代风力电站奠定基础,为加速发展乌克兰风电事业发挥关键作用。乌克兰国家能源发展计划准备在2010年前使风电占全国电力的3%,即50亿千瓦时,该新型风力电机将使这项任务大大简化。

    另外,乌克兰还发明了一种能高效廉价地将生活垃圾直接转化为汽油和甲醇的工业装置。热解速度比传统热解法快两个数量级,二英、呋喃、氯、氟、硫、重金属和放射性金属等有害物排放量减少80%,有害物全部充分被转化,平均每吨有机垃圾原料可产出350-400公斤汽油或柴油。

    在农业方面,乌克兰研制的四种有机无机复合肥特别值得重视:一种是以天然沸石为基料、充以腐殖酸(褐煤微生物加工产品)化合物,添加一些对植物生长最有利的营养素制成。施用这种有机无机复合肥可以减少化肥用量40%~50%,甚至可以完全不用化肥;第二种是用天然沸石和畜禽粪微生物加工产品复合制成,可替代普通肥料;第三种是按上述第一种的配方,以改性沸石为基础研制而成,用于被重金属和放射性核污染物污染的地区复垦,并提高其产量;第四是按上述第一种的配方利用某种微生物高效繁殖的粘土配制而成,用于被石油制品污染的土地复垦,并提高其产量。

    韩国 政府推动新能源研究

    2004年被定为韩国的“新能源、可再生能源元年”,政府开始推动对氢燃料电池、太阳能及风能等3大新能源领域40个课题的研究,截至2008年将投入2000亿韩元。

    2004年上半年确定新一代核心环保技术需要解决的320项课题,并开始立项研究,成立“无公害或低公害汽车事业团”和“水处理事业团”。政府将在2010年之前对“无公害或低公害汽车事业团”投资650亿韩元,集中力量开发汽车尾气处理技术并使其实现商用化。为开发先进的废污水处理技术,在2010年前将向“水处理事业团”投资650亿韩元。

    2004年,韩国还追加投资50亿韩元。主要用于环保政策支撑技术和环保技术实用化等。同时制订了提高韩国能源利用率的具体政策,追加450亿韩元用于节能改造。此外,还开发成功一种可在较低气压下有效吸收氢气的化合物,该技术在燃料电池领域有广阔应用前景。

    另外,核电站技术日益走向成熟,开始着手开发下一代核能技术。7月,韩国自行开发的100万千瓦级压水堆 - 蔚珍原子能5号机组开始试运行,使韩国原子能发电站增至19个,核电已占韩国发电量的29%。与此同时,韩国积极参加ITEA计划,积极参与第4代原子能系统国际论坛(GIF)的议程。

    巴西 大力扶持生物质能开发

    2004年,巴西大力扶持生物质能开发。具体项目包括:用甘蔗为原料生产酒精,将汽车燃料改为汽油/酒精混合燃料;以蓖麻为原料生产生态柴油,并研究从其他植物、木材和农业废料中提取生态柴油。政府于2004年11月批准在石油柴油中添加2%的生态柴油,并将在数年内将这一比例提高到5%。巴西的汽车经过改装,能够使用乙醇含量达20%以上的乙醇汽油,也可使用100%乙醇与添加剂混合的燃料。巴西目前有近400万辆以乙醇为燃料的汽车,乙醇消费量已占全国汽车燃料消费量的43%。乙醇汽油已给巴西带来三大好处:建立了独立的经济能源运行系统;刺激了农业、乙醇业和相关行业的发展并创造了就业机会;空气和生态环境显著改善。

    此外,利用亚马孙河流域放电鱼类检测河水油污染的研究也获得成功,这些放电鱼类能对水中的油污染物作出明显异常的放电反应。根据这一现象,可分析出水源受污染状况。

    法国 拟建欧洲压水反应堆

    法国电力公司2004年10月21日宣布,将于2007年起在法国弗拉芒维尔建造欧洲压水反应堆,预计2012年投入运行。

    由于参与ITER计划的欧盟、中国、俄罗斯、美国、日本和韩国六方未能就ITER选址问题达成一致。欧盟决定支持将国际热核实验反应堆的建设地选在法国的卡达拉舍。


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