在科技日新月異的今天,,人類已經(jīng)不再懼怕狂風(fēng)洋流,,相反正努力去駕馭這些自然現(xiàn)象,。然而,,致力于自然能源開(kāi)發(fā)的物理學(xué)家阿克瑟爾·克雷頓(Axel Kleidon)指出,像風(fēng)力和潮汐等能源并非真正可再生,。
克雷頓來(lái)自德國(guó)馬普學(xué)會(huì)生物地球化學(xué)研究所,,他表示,人類對(duì)風(fēng)能和潮汐能的大量開(kāi)發(fā),,將顯著減少由太陽(yáng)所帶來(lái)的可利用能源的比例,,其結(jié)果可能是綠色能源將永久消失??死最D的理論基于熱力學(xué)原理,,即太陽(yáng)的能量只有一小部分會(huì)到達(dá)地球,并產(chǎn)生可被人類利用的能源,。
當(dāng)來(lái)自太陽(yáng)的能量到達(dá)大氣層,,其中的一部分轉(zhuǎn)化為風(fēng)能和潮汐能,同時(shí)使地表水蒸發(fā)到空氣中,;剩余部分則以熱量的形式消耗,,人類無(wú)法利用。目前,,人類只利用了到達(dá)地球的太陽(yáng)能的萬(wàn)分之一,。但克雷頓認(rèn)為,這個(gè)數(shù)字不夠確切,,人類應(yīng)當(dāng)更加關(guān)注地球系統(tǒng)中可利用的能量以及人類活動(dòng)對(duì)其產(chǎn)生的影響,。
克雷頓曾在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)哲學(xué)會(huì)刊發(fā)表文章稱,人類當(dāng)前使用的能量為47萬(wàn)億瓦,,相當(dāng)于地球系統(tǒng)產(chǎn)生的自由能的5%到10%,,其中大部分來(lái)自于燃燒化石能源和收割莊稼。
克雷頓說(shuō):“我們很難獲得精確的數(shù)字,但可以肯定,,人類利用的自由能比地球所有地質(zhì)過(guò)程都要多,。”換而言之,人類對(duì)地球能源平衡的影響超過(guò)了地震,、火山爆發(fā)和板塊運(yùn)動(dòng)的總和,。
在人類利用的47萬(wàn)億瓦能量中,17萬(wàn)億瓦來(lái)自燃燒化石能源,。因此,,為了代替化石能源,人類必須興修大量的可持續(xù)能源設(shè)施來(lái)彌補(bǔ)這個(gè)缺口,。然而,,由于技術(shù)尚未成熟,風(fēng)能和潮汐能發(fā)電的部分能量會(huì)被浪費(fèi),,也就是說(shuō),,在修建風(fēng)能或潮汐能發(fā)電廠時(shí),人們將一部分太陽(yáng)可使用能源轉(zhuǎn)化成了無(wú)用能,。
克雷頓說(shuō):“大規(guī)模風(fēng)能開(kāi)發(fā)將給大氣層帶來(lái)影響,。我們使用了太多的自由能,且正在逐年增長(zhǎng),,能源庫(kù)中的能源將會(huì)枯竭,。”通過(guò)全球循環(huán)模型,克雷頓發(fā)現(xiàn)人類可使用的風(fēng)能正在減少,,全世界理論上約有70萬(wàn)億瓦能量可供使用,,但使用這些能源可能會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重后果。
雖然風(fēng)力無(wú)處不在,、永不停息,,但從中轉(zhuǎn)化巨大能量勢(shì)必會(huì)改變降雨量、氣流和達(dá)到地球的太陽(yáng)射線,,其變化幅度將和二氧化碳濃度翻倍給氣候變化帶來(lái)的效果一樣,。
英國(guó)雷丁大學(xué)氣象學(xué)家馬爾滕·安博目(Maarten Ambaum)表示:“這是全新的觀點(diǎn)。與地球系統(tǒng)產(chǎn)生的自由能相比,,人類對(duì)能源的利用很多,。如果我們不從自由能的角度考慮,可能會(huì)被人類的能源開(kāi)發(fā)潛力所誤導(dǎo),。”
但這并不意味著可再生能源的發(fā)展遇到了瓶頸,。事實(shí)上,光合作用在產(chǎn)生自由能的同時(shí),,不會(huì)產(chǎn)生無(wú)用的熱量,。增加地球的綠色植被覆蓋意味著可以儲(chǔ)存更多的自由能。太陽(yáng)能板也可以增加自由能,雖然該技術(shù)有待進(jìn)一步發(fā)展,。
在克雷頓看來(lái),,風(fēng)能工程師所要面對(duì)的終極挑戰(zhàn)是自然界到底可以產(chǎn)生多少可用能量,并非引擎效率的極限問(wèn)題,,而認(rèn)為人類可以無(wú)限地從環(huán)境中制造可再生能源的想法,,就好像生產(chǎn)“永動(dòng)機(jī)”一樣,只是個(gè)幻想而已,。(生物谷Bioon.com)