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莫以“新型动力”替代光协作用

点击数:1344  时间:2015/6/15

人类直接利用自然界的能量,历史悠久。3000多年前,埃及人在尼罗河上驾驶帆船,是利用风能的鼻祖。明代徐光启的《农政全书》记载了水车、水碓的使用,这是利用水的动能或势能来灌溉、加工粮食。荷兰的风车磨坊已有几百年的历史,现在仍是一道风景线。利用河流、洋流来运输和飞行也古已有之。今天的太阳能热水器已经普及了。

人类使用最多的是生物质能

不论是兜取一帆江风,还是借力一股河流,这都是利用自然界能量的沧海一粟。另外,还因为风的作息不由人安排,河的流向不听人调遣,利用总是被动的。慷慨的大自然于是又赐给人类另一大笔丰厚的财富——生物质能,而且几乎可以随取随用。在石油、煤炭被发现以前,人们都是用草木、秸秆来做饭、取暖、照明。人们借助牛马骡驴这些畜力来耕种、运输,也是间接利用生物质能。因为它们吃的是植物。这些植物总是与人类居住地为邻。而石油、煤炭、天然气这些化石动力则是储存在地下的生物质能——它们来自亿万年前的动植物。它们当然不是取之不竭的:以人类近几十年疯狂索取的速度来计算,大自然亿万年的库存在一二百年内将消耗殆尽。化石动力也是人类利用得最彻底的动力。又因为其形成需要特定的条件和机制,人类很难再拥有新生的化石动力。人类不得不重新向地面索取生物质能。利用地面上的生物质能,有一个关键的前提——合理地采伐,即采伐的速度不能高于再生的速度。正如孟子说的:“斧斤以时入山林,林木不可胜用也。”这样林木可以永世利用下去。反之,就会坐吃山空。

总之,植物经过光协作用将太阳能固化下来,为人类提供了最丰富、最便捷的生物质能。

发掘“新型动力”不是一本万利

人类总在自觉或不自觉地追求奢靡,比如使用空调、小汽车。空调在使自家清凉的同时增补环境温度,当家家户户都开空调时,加大了室内外的温差,从而加大空调的能耗。开汽车上下班,又到跑步机上锻炼,这就是滥用动力。对动力的无度索取导致紧缺,人们不得不去发掘所谓的“新型动力”。其实太阳能、风能等都是非常古老的动力。人类一出现就利用阳光取暖了。只不过今天“取暖”的规模与以前不可同日而语。

三峡电站除了轮机等发电设备外,还建立了巨型大坝——长2335米,高185米,用了1600万立方米的水泥、砂石料。美国加州与内华达州交界处的Ivanpah太阳能电站,在地上铺起了巨大的反光板阵,占地约14.2平方公里,鸟儿从其上空飞过,往往被其反射的阳光灼伤、烤死。今天的风车阵更不是堂吉诃德时代可比。毫不夸张地说,骑马的堂吉诃德之于今天的风车相当于蚍蜉之于大树。

这些电站的发电量巨大——我国在建的柴达木太阳能电站发电能力达GW(100千万瓦)级——但建设本身也耗费巨大能量和很多材料,对环境形成一定的影响。大家不妨算算账:电站在全寿命范围内的发电量是多少?这是一个正数。建成该电站以及全寿命范围内维护、维修、传输所耗费的总能量是多少?这是一个负数。人们往往忽略了一笔账:对环境的破坏。暂且不考虑飞鸟之死,大家专算对植物的破坏。这些植物本身是生产生物质能的:一片森林每年都可以给人们提供若干木材、柴火,以供做饭、取暖等。在名目的可行性科研中一定要把这一点考虑进去。政府也不应盲目地补贴。

至于有人说太阳能、风能等是绿色动力,而焚烧木材、柴火会释放二氧化碳等,是不经之谈。生产光伏板、风车、混凝土等不产生污染吗?而植物在生长过程中吸取二氧化碳,焚烧时,不过把它还给了大自然。还是那句话,只要索取不多于再生,就不会构成对植被的破坏。

动力利用效率唯光协作用最高

在一片原始森林里,植物是立体地利用阳光的:从最高的乔木树梢到地面的小草和苔藓,几十米的空中都有叶绿素在承接阳光,几乎不会让阳光白白地跌落在泥土上。它们把阳光转化为生物质能。人类及各种动物都可以从森林中受益。即便是腐烂的植物也可以变成肥料或是未来的化石动力。人工的光伏板或反射镜往往将热量反射出去。要不然也不会有鸟被烤死。

从根本上说,地球上的一切动力都来自太阳能:风能来自温差;河流的动能、势动力于阳光将水分蒸发到高处。能把阳光最高效、最广泛地利用的就是植物的光协作用。据新华社报道,“中日科研人员在解析光协作用中一种关键蛋白复合物结构方面的突破性工作,5月28日以封面文章的形式登上了美国《科学》杂志。这项成果向揭示光协作用高效能量转换的终极奥秘更近一步,也有助于设计高效太阳能电池或人工光协作用系统。”至少从此刻来看,人工鬼蜮伎俩能达到光协作用的效率是一件遥不可及的事。最关键的是光协作用对环境有利而无弊。

既然光协作用的效率最高,大家就应该千方百计地保护和利用它,而不是舍本逐末,用其他鬼蜮伎俩代替甚至是破坏光协作用。在生产、生活、建设中也应该尽量使用可再生的植物材料。比如说:在山区、丘陵地区,应激励居民用松针、落叶、枯枝来做饭、取暖,在技艺上帮助他们改进灶具等,而不应一味地激励他们用电。建筑模板应使用从森林中间伐的竹木。

当大家看到类似AMAZON雨林被以各种借口成片地推倒,就知道有人正背道而驰。

转自《中国建设报》

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