3142-谁来为21世纪中国加油-第26章
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┕⒛戏堑裙追仔Х拢研纬闪斯婺Ｉ褪褂谩�1999年，美国燃料乙醇消费量约450万吨，巴西则超过了1000万吨，占全国汽油消费量的43％。
第七部分寻找替代能源不可回避（2）
我国的燃料乙醇生产已呈快速发展态势。国家计委2001年宣布“十五”期间全国推广使用车用乙醇汽油争取2—3年内占到全国市场份额的25％—30％；同时颁发制定了《关于我国实行燃料乙醇政策规划草案》，在《草案》中决定对变性燃料乙醇免去5％的酒精消费税，实行13％的增值税税率，并对试点项目享受高新技术产业配投25％的资本金。吉林燃料乙醇有限责任公司年产60万吨燃料乙醇生产线中，首条30万吨生产线已经顺利投产。河南天冠集团的20万吨/年变性燃料乙醇项目也已经在2002年建成投产。2004年9月23日，中港合资在山东省蓬莱市兴建年产30万吨变性燃料乙醇项目也同时启动。据统计，国内的燃料乙醇生产能力已经超过100万吨。
如今，吉林、辽宁、黑龙江、河南等省的加油站已在大量提供乙醇汽油，吉林省已在全省封闭运行，推广乙醇汽油，取得了良好的效果。
四是油页岩炼制页岩油。
油页岩是在矿物机体中含有固体可燃有机质的沉积岩，在化石燃料中它的储量折算为发热量仅次于煤而列第二位，如果将它折算成页岩油，世界上的油页岩储量约为4750亿吨，相当于目前世界天然原油探明可采储量的5。4倍，是一种潜在的巨大能源。中国已探明的油页岩储量为315。67亿吨，主要分布在吉林、辽宁、广东、山东、内蒙等省区。油页岩的能源开发利用已有近200年历史，但从油页岩中提炼页岩油，能源转换效率很低，污染严重，而且炼出的页岩油，含极性化合物高达40％—60％，含氮化物在1％以上，必须先进行加氢处理以除去极性物，然后才能用一般方法精炼。33吨油页岩才能提炼出1吨页岩油，炼成的页岩油成本较高。国内外的实践证明，自天然石油大量开采以来，利用油页岩炼制页岩油由于成本过高而失去竞争能力。
旧中国缺油，我国从1928年开始利用油页岩炼页岩油。1959年油页岩年加工能力达2000万吨，当年页岩油产量为79万吨，为历史最高水平，占全国石油产量的21％。当时，吉林桦甸、辽宁抚顺、辽宁锦州、广东茂名等几个大的人造油厂盛极一时。20世纪60年代以后，随着中国石油工业的发展，页岩油比重逐渐下降，目前产量约为15—20万吨／年。
近年来，由于能源化工资源渐趋紧张，对油页岩的勘察引起人们的注意。尤其是新技术的研究和应用，使全球掀起油页岩开发的热潮。到目前为止，仅吉林省就有油页岩开采矿山14个，均在桦甸市境内，年开采量7。762万吨；正在建设的矿山2处，一处在桦甸，另一处在汪清。开发比较成型的，是桦甸市利用油页岩发电和供热。桦甸发电厂就是烧油页岩，目前这个电厂年发电9500万度，供热50万平方米，销售收入4000万元。
2004年12月，有消息说，壳牌勘探有限公司准备与吉林省地质矿产勘查开发局签署一份合作框架协议书，双方有意在中国吉林省建立一家合作经营企业，以便对该省内的油页岩的资源状况进行研究，并着眼于未来对油页岩资源的开发利用，以生产合成运输燃料和电力。
根据这份合作框架协议书，壳牌和吉林省地质矿产勘查开发局将共同成立一家合作企业，开展对吉林省的油页岩储藏状况的研究。如果研究证实吉林省拥有可进行商业开采的油页岩储藏，该合作企业将进行实地实验。如果实地实验获得成功，将在适当时间进入商业生产。壳牌已经开发出一套油页岩转化技术，在地下生产页岩油。目前该技术正在美国进行实地示范。
从长期来看，我国丰富的油页岩资源有可能在一定程度上帮助满足中国的能源需求，减少对进口的依赖。
虽然可以通过各种办法来补充石油的供应量，但各种办法均难逃脱一个根本的问题：成本。
人们想尽千方百计，寻找替代能源，以降低对石油的依赖，为此许多西方发达国家都在积极制定新能源经济政策，包括新能源经济发展规划。一些发达国家抢先一步，加快研究开发新能源，力图掌握经济发展的主动权。1974年，面对石油危机，日本就制定了“阳光计划”。
此后，日本又分别于1978年和1989年提出了“节能技术开发计划”和“环境保护技术开发计划”。1993年，日本政府将上述三个计划合并成了规模庞大的“新阳光计划”。提出“新阳光计划”的主要目的是为了在政府领导下，采取政府、企业和大学三者联合的方式，共同攻关，克服在能源开发方面遇到的各种难题，开发新能源，以替代石油。为保证“新阳光计划”的顺利实施，政府每年要为该计划拨款570多亿日元，其中约362亿日元用于新能源技术开发。
从1990年至2002年，世界发达国家风力能源年发电、太阳能电池的年生产量分别增长24。5％和17％，地热年增长4％。相比之下，世界石油使用量在同一时期仅增长1％，煤炭使用量则下降1％。
具体来说，未来能源有以下几种。
第七部分寻找替代能源不可回避（3）
一、煤层气煤层气是在煤层中自生自储的非常规天然气，主要形成于煤的热演化作用，与常规天然气在成分和利用上完全相同。过去被认为是“瓦斯灾害”，现在则成为一种“优质能源”，被确立为一种独立的新矿种。
世界上有74个国家蕴藏有煤炭资源，同时也赋存着丰富的煤层气资源。目前已有29个国家开展了煤层气研究、勘探和开发活动。美国从20世纪80年代以来，为了发展煤层气产业，先后投入了60多亿美元，进行了大规模的科研和试验，取得了总体勘探开发技术上的突破。1984年，美国国会通过了煤层气享受税后款补贴政策，规定每采1立方米煤层气可获得2。82美分的补贴税额。在这项政策和大量科研成果的推动下，美国煤层气产量大幅上升，1997年已达到300亿立方米，约是我国同年天然气产量的1。5倍。美国快速发展煤层气产业的经验已引起了世界各国的重视，许多国家纷纷制定了相应的鼓励政策。
我国是目前世界上最大的煤炭生产国和消费国。伴随着煤炭的开采，每年向大气中排放甲烷约194亿吨（甲烷的温室效应是二氧化碳的20倍），开发利用煤层气不仅可以直接减少煤矿甲烷的排放量，而且可以有效缓解大气因燃煤造成的环境压力。
我国煤层气资源十分丰富，2004年11月28日发生的陕西铜川陈家山煤矿瓦斯爆炸，夺去了166名矿工的生命，引起国人震惊。陈家山煤矿就是一个典型的煤、气、油共生矿，是煤层气突出矿井。如果能够先开采煤层气，再开采煤矿，那么发生事故的比率将会大大降低。
据估算，我国陆上埋深2000米以内的煤层气资源量就已达35万亿立方米，与常规天然气资源量38万亿立方米相近，占世界排名前12名有煤层气资源的国家煤层气资源量总和的13％。
我国煤层气勘探开发始于20世纪80年代初，已经积累了丰富的经验和宝贵的资料，获得了关于中国煤层气地质理论和开发技术等方面的多项规律性认识，部分勘探活动也取得了突破性进展。在山西沁水盆地南部，中联煤层气有限责任公司已经探明了550平方公里的含气面积，获得了近1000亿立方米的煤层气储量，获得了单井日产16000立方米的高产突破，取得了较好的经济效益。
二、天然气水合物天然气水合物是一种透明晶体，俗称“可燃冰”。它沉睡在300米至5000米或更深的海洋深层和陆上的永久冻土层下。它的能量惊人。研究表明，1立方米的“可燃冰”所释放的能量相当于146立方米的天然气，因此，它又是一种另类天然气，是一种由天然气和水相互作用形成的类冰固态化合物。
“可燃冰”是一种具有重要战略意义的新能源，受到发达国家的日益重视。然而，“可燃冰”的开采难度极大。它易挥发、易释放、很活泼，不能像石油开采那样自喷流出，也不能把它从海底一块块搬出。一旦开采失控，“可燃冰”便会迅速分解，使得大量甲烷逸入大气层，使臭氧层遭到严重破坏。二战胜利后，南美的大西洋百慕大地区不知何故引起了天然气水合物的巨量分解，造成了严重的海水气化和海啸。当时，在该海域航行的数艘船只沉没海底。严重的海啸产生的海水动荡和气流负压卷吸作用，竟然将3000米高空正在演习的5架军用飞机吸入海底，无影无踪。足可见其禀性的暴烈。
目前公认全球“可燃冰”总资源量达500亿亿立方米，是所有煤、石油、天然气总和的2—3倍，相当于目前世界年能源消耗的200倍。看着这块诱人的能源大蛋糕，各国科学家都摩拳擦掌、跃跃欲试。1991年，美国能源部组织召开“美国国家天然气水合物学术研讨会”。1998年参议院通过决议，把“可燃冰”作为国家发展的战略能源列入国家级长远规划，计划到2015年进行商业性试产。日本经济产业省2002年3月11日发布消息，称开采“可燃冰”的实验获得成功，在今后的10年中，要开发出实用技术。我国从1990年开始研究勘察“可燃冰”，2001年5月，广州市海洋地质调查局在我国南海海底发现了巨大的“可燃冰”带，其资源总量估计相当于全国石油总量的一半。
三、核聚变能原子弹和氢弹的巨大威力令人惧怕。但能否将原子弹和氢弹中蕴藏的能量直接利用，却是科学家们一直追求的目标。
原子弹和氢弹中的巨大能量是在瞬间释放出来的，而要作为常规能源使用，就必须实现可控制的核裂变和核聚变。原子弹的能量来自于核裂变，对于核裂变来说，控制起来相对比较容易，裂变核电站早已经实现商业运行。但能用来产生核裂变的铀235等重金属元素在地球上含量稀少，而且常规裂变反应堆会产生长寿命的放射性较强的核废料，这些因素限制了裂变能的发展。
第七部分寻找替代能源不可回避（4）
对人们来说，最具诱惑力的自然是核聚变，氢弹的能量即来源于此。核聚变的单位质量产生的能量比核裂变要大得多。实际上，宇宙中最常见的就是氢元素的聚变反应，所有的恒星几乎都在燃烧着氢，因为氢是宇宙中最丰富的元素。氢的聚变反映在太阳上（还有少量其他核聚变）已经持续了近50亿年，至少还可以再燃烧50亿年。氢在地球上也是非常丰富的，每个水分子中都有2个氢原子，但最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变（氢弹就是这种形式的聚变）。氘和氚发生聚变后，2个原子核结合成1个氦原子核，并放出1个中子和17。6兆电子伏特能量。就氘来说，它是海水中重水的组成元素，每升水约含30毫克氘，产生的聚变能量相当于300升汽油。而地球海水中的氘储量多达4万亿吨。一座1000兆瓦的核聚变电站，每年耗氘量只需304公斤，海水中的氘足够人类使用上百亿年，这就比太阳的寿命还要长了，更不要说再使用氢了。另外，除氚具有放射性危险之外，氘—氚聚变反应不产生长寿命的强放射性核废料，其少量放射性废料也很快失去放射性。氘—氘反应没有任何放射性。可以说氢及其同位素的聚变反应是一种高效清洁的能源，而且真正是用之不竭。有人预言说，核能将是继石油、煤炭和天然气之后的主要能源，人类将从“石油文明”走向“核能文明”。
1991年11月9日17时21分，物理学家们用欧洲联合环形聚变反应堆在1。8秒内再造了“太阳”，首次实现了核聚变反应，温度高达2亿摄氏度。为太阳内部温度的10倍，产生了近200万千瓦的电能，从而使人类多年来对于获得充足而无污染的核能梦想向现实大大迈进了一步。
我国自行设计和研制的最大受控核聚变实验装置“中国环流器一号”已在四川省乐山市建成，并于1984年9月顺利启动。1995年建成“中国环流器新一号”。2002年12月2日，“中国环流器二号”A装置开始运行，标志着我国已经迈进世界核聚变研究大国行列。
目前，美、英、俄、德、法、日等国都在竞相开发核聚变发电厂。科学家们估计，到2025年以后，核聚变发电厂才有可能投入商业运营。2050年前后，受控核聚变发电厂将广泛造福人类。
四、氢能氢是自然界存在最普遍的元素，宇宙质量的75％是氢。除空气中含有氢气外，氢主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。地球的表面71％被水覆盖，估计全球的总水量有144亿亿吨，其中海水占97。47％。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。氢的来源是取之不尽、用之不竭的。
氢能是一种清洁的新能源和可再生能源。氢多作为燃料用于交通运输、热能和动力生产中，具有高效率和高效益的特点。如超音速飞机使用氢燃料比使用常规燃料的效率要高38％；氢气内燃机汽车的效率约为汽油汽车效率的2。5倍；氢燃料电池在固定动力站应用中效率可达80％，在催化加热器中的热效率可接近100％。
早在第二次世界大战期间，氢即用作A…2火箭发动机的液体推进剂。1960年液氢首次用作航天动力燃料。1970年美国发射的“阿波罗”登月飞船使用的起飞火箭也是用液氢作燃料。现在氢已是火箭领域的常用燃料了。对现代航天飞机而言，减轻燃料自重，增加有效载荷变得更为重要。氢的能量密度很高，是普通汽油的3倍，这意味着燃料的自重可减轻2/3，这对航天飞机无疑是极为有利的。今天的航天飞机就是以氢作为发动机的推进剂，以纯氧作为氧化剂的。
现在科学家们正在研究一种“固态氢”的宇宙飞船。固态氢既作为飞船的结构材料，又作为飞船的动力燃料。在飞行期间，飞船上所有的非重要零件都可以转作能源而“消耗掉”。这样飞船在宇宙中就能飞行更长的时间。
在超音速飞机和远程洲际客机上以氢作动力燃料的研究已进行多年，目前已进入样机和试飞阶段。在交通运输方面，美、德、法、日等汽车大国早已推出以氢作燃料的示范汽车，并进行了几十万公里的道路运行试验。其中美、德、法等国是采用氢化金属贮氢，而日本则采用液氢。试验证明，以氢作燃料的汽车在经济性、适应性和安全性三方面均有良好的前景。
推动氢能开发的另一个重要原因是工业化国家日趋严格的环保政策，尤其是对汽车排污制定了更为严格的限制标准。据调查，世界40家重要的汽车厂商中，为了发展环保型汽车，有25家决定考虑采用氢能。另外，日本已经从1995年开始研究以氢气取代城市煤气，以逐步减少对进口石油、天然气的依赖。
氢还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精炼需要氢，如烃的增氢、煤的气化、重油的精炼等；化工中制氨、制甲醇也需要氢。氢还用来还原铁矿石等。
人们从水中提取
