“免费能源的骗局”

讲稿:

目前我们有超过65亿人在这个地球上。 但是,这些人中只有一小部分, 有一个我们认为是可以接受的生活标准。为了保持这种在部分所谓发达国家中的现代生活质量, 除了其他东西以外,还要求电力供应的巨大增长。在美国,我们人均有3千瓦的电力可用其它工业化国家譬如德国和日本的人均电力有1.5-2 千瓦。印度和中国,人均有0.1-0.3千瓦,而在非洲的一些地方,情况更差。任何一个现代社会需要有至少3到5千瓦的人均电力, 并且有一个方针来增加这个可用的电力。全球加起来,光是保持供应我们现有的人口,就需要200-330亿千瓦的电力!那么50到100年以后,当我们可能有500亿人口,或者更多时,怎么办呢? 如果我们,作为一个文明,想要在下一个50年中生存, 而且营造我们的出路,走出这个经济崩溃的危机这个可能通过大瘟疫和饥荒使人口剧减到10-20亿的危机,我们将不得不严肃地重新思考我们看待自己跟宇宙之间关系的方式而且在能源政策上推出一些根本性的改变。现在的问题是,什么是人类必需追寻的能源状态什么将成为未来的能源?- 的立法是个重要的认知就是, 我们的国家今天必须投资发展清洁而可再生的能源。。。还有生物燃料。目前生物燃料只有温室效应气体或氢气半数的排放量。我要求我们的国家致力于10年内从可再生能源和真正清洁无碳的来源中产出100%的电力,…并用资金来鼓励可再生能源的研究…

"免费能源的骗局"

所谓的‘软’能源系统,或‘免费’能源系统的信条,连美利坚合众国的未来电力都不能供应,更不要说全世界了。这只能是。。。一个信条。现实简单清楚地根本就不能证实这个信条。然而这个信条却弥漫在领导决策圈中,宣称打着科学的旗号,虽然,检验后,它只是由教条的信奉者们推崇,而不具有科学上的价值。不管信徒们相信与否,他们对这个‘绿色’教条疯狂的追随,将导致世界人口大规模的崩溃,以数十亿计的崩溃。从一开始,所谓的‘免费’能源根本就不免费。只是因为我们看起来有免费使用的燃料源,诸如风或太阳辐射,就宣称他们是‘免费’能源,缺乏几个根本的考虑。或许最明显的考虑就是,我们仍然得建造太阳能板和风力发电机,造得很多,回报很小。看看标准的通用电力公司的1.5兆瓦风力发电机:它的旋转叶片所席卷的面积足够装下一个波音747珍宝机--或者是艾尔。戈尔!仅塔身的高度就可达60到100米,高度就相当于一个足球场的长度; 而且仅仅这个塔本身就要用掉200-400吨钢。仅就1.5兆瓦的产出量来讲,这个机器简直太大了!即便1.5 兆瓦也只是高峰发电量,只是在最佳风速时才产生。但是风速显然会变化,这还得是有风的时候。即使有人想掩盖这一事实,实际上这些风车的平均发电量只有峰值的四分之一, 在这个情况下也就是一兆瓦的三分之一多点儿。与其相信这是免费能源,不如看看这个巨大风车的生产全过程, 然后问‘用社会增益来衡量,生产这个风车的实际社会成本,到底有多高的效率?’要生产那么个风车,千百吨的铁和其他矿石得需要提炼,运输,处理,再运输,和组装。高级轴承,刹车片,齿轮和其他部件得需要车制。电力元件得需要设计和制造; 坦白地说,所有这些加起来,没产出多少能源。还有,风不规律的本质导致能量一致性的不可靠- 非常不可靠。总得需要有后备能源。宣称这就是未来供电的途径,是一个荒谬的提议。把这个跟一些先进核技术比较一下。譬如一个小的285兆瓦,第四代高温气冷反应堆,像通用原子能公司设计的这个。得要800个那些风车才能产出这一个小核反应堆所产的电力。风车矩阵的排列需要风车之间有一定距离,才不干扰各自的风。用通用电气公司的规格,每个1.5兆瓦的风车需要88935平方米的地,相当于22英亩。把这个数乘以800个风车,那么如果要产出这个小核电厂所生产的电力,总用地面积要17600英亩。这个面积是27.5平方英里,比旧金山城面积的一半还大。而这个285兆瓦的电力,只能供应这个城市平均用电量的大约三分之一。那么要供应整个旧金山的电力,需用地是整个城市面积的一倍半!还得加上一个全套的后备电力源,以便在没风的时候给全城供电。而三台第四代高温气冷核反应堆,只占城里几个楼区那么大,而且可以提供不间断的电流。这个比较只是最初有助于使人们向正确的方向思考,但是对那些明白科学和经济学问题的人,那些不只是信徒的人,还有一个更重要的方面--电力的质量,而不仅仅是数量的改变。我们稍候对分论点做论述,如果要讲到那儿,我们得看一下太阳能的例子。在驾驭太阳辐射使其成为能源的尝试中,我们再次看到一个极度低效的过程。以最近建造和宣传的内华达太阳能一号电厂为例。这个电厂测定供电量为64兆瓦,但是这只是一个晴天正午时的供电量。当其他日照不强的时段也平均进来以后,实际平均发电量大约是15兆瓦。这个电厂覆盖了400英亩的面积,早超过了半个平方英里。把这个跟前面旧金山供电的例子相比,需要57个内华达太阳能一号这样的电厂,才能产出2400个风车或3个小核反应堆所能产生的电量。57个这样的电厂要占地22800英亩,就是35.6平方英里,也就是整个旧金山城3/4的面积。建造35平方英里这样的太阳能电厂,对社会而言物理成本将是巨大的;而且,同样,这些系统随时需要后备电源。在这个情况下,一个完全不同的电力系统要用来在至少半数的时候供电,就是说,在夜里-- 每一夜,一整夜。但是让我们来看背后的科学道理, 看为什么这些提议是彻底的胡闹。太阳辐射作为能源的根本问题,是只有一个固定数量的阳光能实际到达地球表面。这个量可以计算成每平方米的地表接收的电瓦数。在美国,我们年平均接收大约每平方米200瓦的照射,在一些沙漠地区可能达到240瓦。太阳能,任何形式的太阳能的根本问题就是太阳的能量流是有限的,而照到美国的太阳,就是每平方米200瓦。

两百瓦,就想想两个100瓦的灯泡吧,就是你能从一平方米, 大概10平方尺的面积上得到的电量,即使你能捕捉到所有的日光。但是问题是什么呢?你没法增加它,这就是太阳能的极限。没有任何数量的集中和球面反射能增加这个能量流。所有的都在这儿了。所以,相对于其他可用的能源,太阳能本身是个低等能源。在此之上还得考虑,我们最好的可行太阳能技术只能运用大约5%到15%的日照;即便30%的功效在实验室里做得出来,它们的费用非常高,使之商业化不可行。但是 5%或15%甚至是30%的功效,无论通过何种高级技术来达到,底线是从一开始你就被一个低级能源所束缚。所以与其在光电池或抛面反射镜或其他玩意儿上意淫,不如从顶端来探讨,通过比较各种燃料的能量密度来看看不同能源的固有界限。通过2克铀的裂变产生的能量,等于燃烧1260加仑的油,或是12300磅的煤,或23.5吨的干木材。再说一遍,这些是跟只有两克的铀相比。所以当根据重量来比较燃料源时,裂变的铀比煤要强3百万倍,比石油强2百20万倍。这个简单的比较指出了一个这些能源的阶层。从能源密度的差异看说明了这一点,但这只是一个量的比较,通过单位重量产能的量的变化来比较不同能源。真正的问题仍然是“这依据什么呢?”什么来决定这个我们衡量为量变的结果呢?为了理解这一点,让我们从低级微小的叶绿素的巧妙工作中来寻找线索。在用太阳辐射来产生电力上,我们看到一个非常低效的过程,它依靠将一个固定量的低密度太阳辐射转化成热和电流。非同于简单地依靠来自太阳的非生物能,叶绿素分子将太阳辐射转换成能量和副产品,以支持和发展生物圈的高级过程,或生命。植物从空气中汲取二氧化碳,从根部吸收水和其它养分,并用太阳辐射把这些成分变成食物或糖来供植物吸收,和氧气供我们的生物圈生长。但是没人确切知道在光合作用的过程中发生了什么--这个过程事实上比仅仅是一系列的化学反应要复杂的多,不像通常的学院观点所讲的那样。通过光合作用,植物把二氧化碳和水转化成糖和其他成分. 虽然这些同样的糖分能够在实验室里合成,但是会用掉更多的能量和资源。而通过叶子上的叶绿素,植物能够做得更有效. 这也就是为什么我们仍然从植物而不是化工厂得到我们的糖分的原因。我们可能不会知道植物是怎样这么高效地把这些无机物转换成所有生命必须的基本成分. 但是我们知道,这个过程的结果是产生了一个质而不仅是量的升华. 我们现在不再简单地计量万千瓦的电力,像所说的那样, 而是看看叶绿素本身的转换能力。通过利用叶绿素,植物对太阳辐射的利用变得比光伏模板或者一个太阳能集中器厂更有效。非同于一个线性的非生物过程,植物增加了生物圈的转化能力,产生氧气,食物和其它地球生命赖以生存的副产品。那么,这才是对太阳能的有效利用与很多人的认识相反,尤其是那些追随所谓的绿色或环保运动的人的认识,标识着宇宙的根本性质的,是这种质的发展过程,这个由一个独特的宇宙物理法则制约的阶梯。生物圈,本身表达着一个高于非生物过程的变革力量中独特的宇宙物理法则,在宇宙中的力量一直在增长,并在不断改变地球的过程中,扮演一个日益重要的角色。某种平衡,或是“可持续”状态的概念,对于宇宙而言是陌生和相反的。而我们作为组成一个部分而存在于宇宙中,在这里首要的基本方向是一个发展的过程,不是简单的量的增加,而是一个向高级组织状态进行的连续的,非直线的移动。‘反衰变’可能是对这个过程最好的形容。太阳系的发展表达了这一点,地球生命的发展,人类自身以及健康的人类社会具有的创造性也表达了这一点。所以与其建造太阳能板的丛林,或者更差,把这些惊人的作物当燃料烧掉,来实际上增加这个星球的表面温度,我们不如用灌溉来绿化沙漠,并为这个星球上的人创造一个更高质量的生活。正是从这个基点出发,我们才必须决定将需要什么样的经济政策。核裂变电力代表着社会中一个质的升华─而且它作为主导能源在全球的即刻推广,是一个必要。我们有一场水的危机。与其彻底依赖河流,湖泊,和降雨中的有限淡水,高温核反应堆能通过能量密集的过程,诸如反渗透法和闪蒸馏法等,进行大规模的海水淡化。由于新型第四代气冷核反应堆更高的温度,使高效地生产氢气和氢气为基础的燃料成为可能,而它们能替代对石油产品燃料的燃烧。氢气能从水的电解或者热化学反应中分解产生。这就改变了我们经济的资源基础,释放出石油来生产塑料和其他石化产品,并增加人类社会的变革力量。这个变革力的量增加,任何用卡路里或焦耳来衡量的人都是无法看见的。为了说明这一点,我们必须通过能源流量密度测量法,来衡量在单位断面上能量密度和浓度。核能是人类掌握全幅的亚原子过程和相关技术的开始。我们不仅从原子的裂变和聚变中获得能源(而且是多得吓人的能源),而且在人类对亚原子范畴短暂的探索中,展开了一整个全新的科学领域。例如,新的同位素被开发出来,在生物过程中帮助跟踪和治疗疾病,生产新的,更高质的原料,通过‘熔合火炬’将任何矿石或废料降解至其构成元素。正是人类对于新近发现的法则和技术利用的过程,标示着人类在宇宙中能力的增加,并且与一个新的资源基础联系起来,确保我们不再依赖以往有限的资源供应。通过对大规模现代基础设施,譬如磁悬浮铁路,水运输和灌溉系统,以及桥梁等等的整合,我们能够养活这个世界,并且走向给六十亿以上的人提供一个高水平,工业化生活标准的道路上。任何其他的对所谓免费或绿色能源的尝试,诸如对太阳能,风能,地热,海浪,潮汐,生物燃料,或任何所谓的可持续的东西的尝试,将加剧我们目前经济崩溃的危机并必将导致世界人口塌缩至10到20亿人,将加剧我们目前经济崩溃的危机并必将导致世界人口塌缩至10到20亿人,选择由我们现在来做,但是未来的几代人,如果还存在的话,将面临后果。

“而气候的变化是一个比你曾想象的要复杂得多的过程”

讲稿:

"最近到达北半球的寒流引起一些人发问, '全球变暖到底发生了什么问题'? 艾尔.戈尔也许在试图让你相信科学家们认为地球在升温, 但是看起来自然母亲并不赞同。 即便这酷寒的天气并不能真的诠释长期的气候变化, 真正的科学显示我们可能,实际上,在一个新的全球冰期的边缘。科学知识最多只能说, 气候变化取决于地球跟太阳的轨道关系的变化, 因为它影响了到达高北纬地区的太阳照射量。 有三个大的周期能够影响地球的气候。首先,旋转地球的摆动,所说的分点偏移, 跟轨道的运行一起产生了一个周期。在这个周期中每隔两万一千年,地球的北极指向是这样一种方式,以至于北半球的夏天发生在地球在轨道上离太阳最远的时候。 这就是今天的情形。其次,地轴倾斜的角度,或叫倾角, 四年之中在大约22至25度之间摆动。 再次,椭圆轨道形状本身也在变化, 在一个10万到40万年的时段内变得更圆或更扁。 最早认为气候取决于天体物理因素的见解, 由英国天文家约翰.赫舍尔在1830年提出。后来, 米国科学家路易.阿格西提出, 阿尔卑斯冰川每年的消长可能有一个更长的周期, 而且可能周期性地形成大陆冰片,导致迄今无法解释的地址构造。 今天, 我们把这些冰川广布的时期叫做冰期. 现代版本的天文理论得益于弗拉基米尔.科本. 他和他的女婿阿尔弗莱德.魏格纳研究了到达地球的阳光照射量是可能怎样随着岁差, 倾角和椭圆这三大轨道周期的叠加-互相加强或抵消而变化的。在1920年,科本与塞尔维亚数学家米卢金.米兰科维奇合作对这三个周期的综合效应进行精确的数学计算。 今天, 他的结果显示有一个一万年的冰川周期. 当在地球的状态中,轨道椭圆的偏心率达到最大值,而地轴在远日点指向太阳时, 一个北半球的冰川时期就可能产生。 冰川通常在冬天的月份增长和前进,毁掉任何阻挡它们的东西, 把地面挤压在它巨大的重量下面。在夏天时,他们会自然溶化退去,或裂出碎片落入海洋。 但是,如果由于地球在轨道上的状态使得夏天不够温暖, 冰川就不会消退回到它们从前的位置,而是开始年复一年的前进. 地球上越来越多的水会被锁进它们当中而导致海平面下降, 而它们的主体同时吞没越来越多的北半球地区。 最终, 它们可能推着蒙特利尔和哥本哈根的废墟, 向南到达芝加哥。 当它们最后在几万年以后溶化掉时, 它们将造成大规模的,能形成峡谷的洪水, 而消灭可能留在冰期沿岸的文明. 所以,如果你在恐慌中的话,试试减少你的碳排放, 轻松地呼吸吧。我们生活在一个动态的宇宙之中. 而气候的变化是一个比你曾想象的要复杂得多的过程."