论文部分内容阅读
核心提示:时下,“低碳生活”这个词越来越频繁地出现在我们日常用词中,也正日益成为人们生活的主题。而所谓的“低碳生活”指的是一种减少二氧化碳的排放,低能量、低消耗、低开支的生活方式。如果简单理解,低碳生活,就是返璞归真地去处理人与自然关系的活动。
其实。低碳生活,对于我们普通人来说是一种态度。比如人人都注意节电、节水、节油、节气;除了植树,还有人买运输里程很短的商品,有人坚持爬楼梯,形形色色,有的很有趣,有的不免有些麻烦。但这些生活中的点滴确实处处体现着我们的低碳精神。现如今,其实我们也应该注意到出现在我们生活中的越来越先进的“低碳科技”,或许一些科学依据能让你更加透彻地了解低碳生活的内涵,一些科学理论也能让你更加明确地实践低碳生活。还有一些新技术和新产品能够让我们的生活更环保,更“低碳”,甚至刮起一阵“低碳革命”,创造出一个崭新的低碳社会。
衣——“衣年轮”与“低碳装”
人们都知道树木有代表生长环境和周期的年轮,却很少有人了解服装的生命过程。而所谓的“衣年轮”就是指服装的碳排放指数,用来衡定每件衣服的使用年限、生命周期内的碳排放总量,以及年均碳排放量。一件普通的衣服,从它的生命周期伊始,就对环境资源造成危害。从原料开始,变成面料,经历成农制作、物流和使用,到最终降解到土壤里,这样的一生中,它会消耗一定的资源以及碳排放量。
而“低碳装”是一个宽泛的服装环保概念,泛指可以让我们每个人在消耗全部服装过程中产生的碳排放总量更低的方法,其中包括选用总碳排放量低的服装,选用可循环利用材料制成的服装,及增加服装利用率减小服装消耗总量的方法等。
根据环境资源管理公司的计算,一条约400克重的涤纶裤,假设它在我国台湾生产原料。在印度尼西亚制作成衣,最后运到英国销售。预定其使用寿命为两年,共用50℃温水的洗衣机洗涤过92次;洗后用烘干机烘干,再平均花两分钟熨烫。这样算来,它“一生”所消耗的能量大约是200千瓦时,相当于排放47千克二氧化碳,是其自身重量的117倍。
相比之下,棉、麻等天然织物不像化纤那样由石油等原料人工合成,因此消耗的能源和产生的污染物要相对较少。据英国剑桥大学制造研究所的研究,一件250克重的纯棉T恤在其“一生”中大约排放7千克二氧化碳,是其自身重量的28倍。
在面料的选择上,大麻纤维制成的布料比棉布更环保。墨尔本大学的研究表明,大麻布料对生态的影响比棉布少50%。用竹纤维和亚麻做的布料也比棉布在生产过程中更节省水和农药。
有很多服装公司目前推出了主打环保牌的“低碳装”。当然,我们希望企业不是拿环保的“低碳”作为一个时尚概念来炒作,而是实实在在地做这件事。买衣服的人不会在乎你的概念炒作有多新奇特,它的竞争优势应该体现在款式还是要好看,价钱还是要合理,衣服穿得要舒适。
至于好卖与否要看衣服的品质跟价格,一般产品在研发初期都会需要很高的研发费用,然而低碳装如果价格过高的话,很难被普通消费群体所接受。
现在,在美国等一些环保意识比较发达的国家,服饰上已经开始出现“碳标签”。我国香港地区制衣训练局联合成立了香港的服装企业可持续发展联盟,计划今后在服装生产上进行低碳流程设计,并转化为成衣上的碳标签。
“碳标签”是服装生产厂商推行服装生产工序更透明化的一个不错手段,利于消费者更快地掌握衣服的环保性能,也更利于服装界环保事业的健康发展。然而低碳服装仅用环保材料还是不够的,企业在生产过程中还要向环保的5R原则靠拢,真正把Reduce(节约能源及减少污染)、Reevaluate(环保选购)、Reuse(重复使用)、Recycle(分类回收再利用)、Rescue(保证自然与万物共存)落在实处。
食——素食,以及那些能发电的餐具
让我们先来看看国内外著名科学家和专家的研究报告:
每生产1公斤肉类,就会排放出36.4公斤的二氧化碳,相当于开车出门3小时。
饲养和运输1公斤肉所需的能源,可以让一个100瓦的白炽灯泡连续亮3个星期。
动物排泄物产生的甲烷比交通工具多23倍;产生的氧化亚氮比交通工具多296倍。
全球造成酸雨氨的排放几乎三分之二是来自牲畜。
二氧化碳的排放量牲畜占全部温室气体51%。
一氧化二氮排放的65%来自牲畜,它的暖化能力是二氧化碳的296倍。
甲烷排放的37%来自牲畜。甲烷的温室效应是二氧化碳的72倍。
由以上数据可知:吃一块牛排相当于一辆小车行驶两英里的热量!
德国生态经济研究所指出,一个人如果吃肉,每年造成的碳排放量,相当于驾驶一辆中型车行驶4758公里。但是,素食者一年吃掉的食物所造成的碳排放,约等于驾车行驶2427公里。研究称,完全吃素可以将制造食物排放温室气体,降为原本的1/7,相当于驾车行驶629公里。若完全食用有机食物,则饮食碳足迹为肉食者的1/17,相当于驾车行驶281公里。
实际上,用植物蛋白取代动物蛋白,我们并没有失去什么,却带来巨大的利益。不仅消除无数动物的痛苦、免除因肉食带来的种种疾病,还可以在很大程度上缓解世界能源危机、粮食危机、环境污染和全球暖化。由此,地球的破坏性能量会减弱,地球会恢复以往的和平气氛,灾难将会被化解。
而且畜牧业和肉食品不只是饮食问题,也是环境问题。大规模畜养牛和猪,破坏环境,占用土地,那些土地本来可以种植植物性高蛋白作物,现在却用来养殖动物性蛋白肉食品。而畜牧业大量排放温室气体,主要是甲烷。联合国及其它组织鼓励大家放弃肉食,除非我们改变饮食,否则其它都将无用。因为是肉破坏大量森林,是肉污染水源,是肉食品导致疾病,导致所有的钱必须用在医疗上,或许可以说,任何人想要拯救世界,吃素是首选。
当然,不仅仅是保持素食的低碳生活方式,现在就连餐具也多了几项功能,不仅能吃,还能用来发电。在上海世界博览会伦敦“零碳馆”内有家独特的“零碳餐厅”,那里的餐具,不但能用还能吃。在那里,每天营业结束后多余的有机饼干,经过特殊处理,就能成为第二天餐厅桌上的餐具材料。
“零碳餐厅”的食材全部由有机农场提供,用最节能低碳的运输方式送到零碳馆,并由著名的营养学专家亲手烹制,再盛放在饼干制成的餐具中,端到餐桌上来。
当然,这些餐具虽然能吃,味道可不敢保证。每天没被客人吃掉的餐具将会和厨房的生物垃圾一起,被收集到生物能炉内,用于发电、发热。客人喝剩下的饮料瓶也 被店家收集起来,做成店内吊顶、地灯、烛台等小装饰。通过这些废物利用的方式,餐厅里的垃圾将得到“重生”。
住——低碳技术翻开乐居新篇章
低碳建筑,低碳住宅这些名词最近频频见诸报端,但大众对于究竟什么是低碳住宅似乎并不明确。我们在这里给出的名词解释是。低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。而低碳住宅指低碳建筑中住宅这一子类,即人居建筑。
我国低碳住宅技术从20世纪80年代逐渐起步,至今已取得较大发展,新材料、新技术、新工艺不断涌现。首先,住宅低碳技术科研成果显著。包括节能建筑体系、新型节能墙体及屋面保温材料、密闭节能保温门窗、供热采暖系统等许多方面,共计获得国家科技进步奖10多项,获建设部科技进步奖69项,其中主要包括住宅建筑适用技术研究与珍珠岩保温砂浆、带饰面聚苯板内保温、热反射保温隔热窗帘、旧房节能改造、保温复合墙体和屋面、混凝土岩棉复合外墙板、供热管网水力平衡技术、已建建筑节能改造、空心砖墙体、加气混凝土墙体房屋、采暖居住建筑节能设计原则与方法、浮石混凝土小型空心砌块墙体等。其次,部分节能产品产业规模上也有十足的发展。比如,我国外墙外保温历经20多年的发展,实现从无到有,当前产量规模已居全球第一,拥有包括模塑、挤塑聚苯、聚氨酯、岩棉、酚醛、浆料等多种保温材料和贴、喷、抹、模板内置等多样化做法。
随着低碳经济成为我国经济发展的长期趋势,我国低碳住宅技术今后发展潜力巨大。我国现有建筑430亿平方米,另外每年新增建筑约为16亿—20亿平方米左右。每年新建建筑中,99%以上是高能耗建筑;而既有的约430亿平方米建筑中,只有4%采取了能源效率措施。据悉,到2020年,中国用于建筑节能项目的投资至少将达到1.5万亿元。
抛开纸面上的数据和成就,我们来看几个实际的例子。
快下班了,只要在办公室敲击几下键盘,一组指令会自动传送你家中:热水器开始启动,电饭煲开始煮饭,空调自动预热……这样类似于科幻小说中的生活场景,正是智能电网带给我们的全新生活方式。
不仅如此,你还能在家中通过家庭太阳能光伏发电设备,在满足自己用电需求的同时,让多余“绿电”输入电网,获取报酬;另外,智能电网还能实现“自我检测”,自动绕过故障节点寻找新路径,即使短暂停电,用户可能也会没有感觉。
如今在上海世博园,未来的智能电网有了“样板工程”。前不久,国家电网企业馆正式对外公布其“魔盒”展示方案的同时,宣布将着眼于世博会主题和“低碳经济”发展方向,建设我国首个智能电网示范区。
据悉,该智能电网示范区位于国家电网馆的地下一层,透过宽大的玻璃窗,观众可以看到一座110千伏变电站的运行情况,详细了解到智能电网的理念和基本知识,以及国家电网公司在智能电网各关键领域的试点工程和成果。作为第一座服务世博会的智能变电站,这座110千伏变电站被称为世博会浦西园区的“能量之心”,其投入运行后的信息采集、传输、处理和输出等流程均实现了数字化和智能化。
围绕着低碳和绿色,这座变电站还采用了地源热泵、余热收集、冰蓄冷等新技术,以实现能源的循环再利用。具体而言,地源热泵利用了地下水恒温的特点,冰蓄冷技术可避开用电高峰,利用夜间用电“峰谷”制冰蓄冷,白天用于调节室温,从而达到节约能源、节省费用的效果。
国家电网馆常务副馆长蒋晓云表示,以特高压电网为骨干网架的智能电网技术,能较好实现风力发电、太阳能发电等可再生清洁能源的集约开发、长途输送和高效利用,实现各类分布式电源、储能装置以及用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化,同时人幅减少长距离输电的损耗,从而占据新一轮经济增长的制高点。
再来看下一个例子。天津大学建筑学院搭建了一座名为“sun—flower(太阳花)”的太阳能小屋,这是将于2010年夏天在西班牙举办的“太阳能十项全能竞赛”的参赛项目。这座小屋的诞生证明:住宅只靠太阳能,一样可以是多功能的、舒适的。
那么这项将太阳能运用到极致的小屋,究竟运用了哪些新科技,这些新科技什么时候能走入我们的家庭呢?
天津大学建筑学院教授高辉告诉我们:“由于项目本身是参加‘太阳能十项全能竞赛’,按照竞赛标准的要求,需要达到完全太阳能驱动,包括用太阳能完全满足采暖、制冷、热水、用电等等。还包括末端的室内环境控制技术、室内环境调节技术等等。这些技术作为一般的民用建筑使用,很多都可以投入实际生产之中,其中有些已经在推广了。
就光伏发电本身来讲,目前这一系统造价偏高,那么从以后的发展来看,价格会逐渐下降。因为,对于光伏发电产品上游一系列原材料,目前国内基本拥有了自己的生产厂,所以原材料价格都在下降,而且随着光伏发电产品的大批量应用推广,也会导致价格下降。”
天津大学自动化学院博士生翟文鹏说:“在这个项目中,竞赛要求室内温度控制在23摄氏度至25摄氏度之间,对控温系统要求很高。简单地说,需要在室内增加温度和湿度传感器,将信号采集到控制器中,通过编制的程序进行自动运算,将得出的一些控制量传输回执行器,比如阀门、泵等,来控制其运转,调节室内温度。由于资金有限,我们所采用的太阳能电池板工作效率可能与国外的一些先进产品相比有一定差距,这就需要后期系统控制处理方面进行一些创新设计,来提高其效率。
我们的终端调控装置就是一部触摸屏,上面有简单的温度调节按钮,但是越简单、越人性化的操作,其背后所涉及的电脑程序和机械控制技术越复杂。可以讲是牵一发而动全身。”
天津大学化工学院博士生尹宝泉介绍了太阳能辐射板技术:“太阳能辐射板技术是我的导师王一平老师自主研发的一个项目,太阳能集散热辐射板可以作为建筑立面、屋顶或者建筑构件使用,结合了太阳能热水集热技术和低温太空辐射制冷技术。
由于我们的方案考虑到建筑风格,就限制了光电池的面积。所以我们只能开源节流。开源方面,在光电池后面加上了太阳能辐射板系统,辐射板吸收光电池的热量,为光电池降温,使其不受温度影响,保证其效率。
在控制系统方面,我们最大的关注点是,功耗最小,耗电量最小,系统优化,做到能源最节省。在这个项目中,墙体、吊顶都安装了辐射板,由于辐射板吸收了光电池的热量,这个热量可以用来帮助维持室内温度,提高供水温度等等。这样我们还能采用低温差技术,保证 设备较高的效率。低温差这个概念,打个比方,我们的室内温度要求为23摄氏度,采用辐射板技术后的供水温度为19摄氏度或20摄氏度,只有几摄氏度温差,而一般空调的供水温度可能在13到14摄氏度,这个温差很大,就会导致设备的效率降低。”
行——科技支撑创造低碳革命
节能减排、低碳生活,要实现这一点并不是喊两句口号那么简单,而是需要科研人员经过长期艰苦的研发工作完成。除此之外还需要良好的产学研的联动体制和全社会的重视。如果用一句话概括,那就是科技支撑无处不在。
——“第二代”的生物燃料。近5年,生物燃料从“英雄”变得一文不名。为了种植生产生物燃料毁了不少热带雨林。占用了本该用来种植农作物的土地和水资源,或者产生了与被生物燃料替代的化石燃料几乎一样多的二氧化碳。但是,现在放弃它们还太早。接下来的5年,是否要研发更环保的“第二代”生物燃料,就看我们自己了。很快,我们就能做到。比如说用基因重组后的酶或者化学催化剂把农业废弃物中的纤维素转化成可供发酵(以产生乙醇)的糖类。另一个重要发现是,可以在水箱或海水中培育藻类,用它们来产生乙醇和丁醇。
当然,用以上方法生产的生物燃料产量有限,所以更需注意如何最大限度利用它。如果有更多的发电站在使用可再生燃料或核燃料,或者未来的汽车全部可以充电,那么生物燃料或许就会留给海上运输和那些无法充电的设备用了。
——新能源汽车。当今世界,交通工具是排放“大户”,世界各国都在抓紧研发新能源汽车。北京奥运会期间,约600辆新能源汽车让全世界的运动员、媒体记者们耳目一新:而在上海世博会期间,还将有超过1000辆规模级的新能源汽车示范运行。多年来,我国十分重视节能与新能源汽车的研发与发展,在混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等方面全面开花,前景喜人。
以我国新能源汽车研发高地上海为例。混合动力汽车方面,上汽集团自主开发的混合动力客车已在公交线路上试验运行,自主品牌混合动力轿车预计2010年左右实现产业化,上海通用的混合动力轿车已实现市场销售;纯电动汽车方面,上海的超级电容公交车已经在公交11路上扩大示范运营,电池电容混合电动公交车在多路公交线路上开展示范运营:燃料电池汽车方面,上海的燃料电池轿车为2008北京奥运会提供交通服务,联合国燃料电池客车示范运行二州项目也在上海启动……
——电气化高速公路。几年前提起“电动交通工具”,人们只会想到高尔夫球车。之后Tesla跑车出现了,这种电动跑车只要4秒就可以加速到100公里/小时。它已经被乔治·克鲁尼等名人买下了。总之,电动车很吸引人。
给电动车充电会额外增加发电厂的排放量,但即使是Tesla这种速度优先于效率的车辆,每公里所排放的二氧化碳也不到最环保的柴油驱动车的一半。便宜又高产的电动车将很有希望投入使用。而真正的困难是,促使消费者购买它们,这需要一个充电站的网络作为支持。BetterPlace,由以色列企业家ShaiAgassi创立的宏大的实验工程,已在丹麦建成了一个充电站网络。预计到2011年,将会有几千辆电动车投入使用。如果该计划成功,其他国家也可以如法炮制。
朝关链接
衣
计算:假设一个三口之家每人每月添置一件新农服,一年新购置36件衣服,排放的二氧化碳为205千克;一年使用的洗衣粉为10千克,排放的二氧化碳为7千克。一年合计:222千克。
对策:不妨多购买一些经典款式的服装,这样就不必为赶潮流而不断购买衣服:少去干洗店、少用化学制剂洗衣服,比如漂白剂、柔顺剂,都将有利于节能减碳;不用洗衣机甩干衣服,每年可减少2.3千克的碳排放量。
住
计算:假设三口之家的住房面积为81平方米。如果采用集中供暖,一年所产生的二氧化碳为3859.65千克;一年用电量估计为2000千瓦时,产生的二氧化碳为1570千克:一年使用煤气估计1500立方米,产生的二氧化碳为1065千克。一年合计:6494.65千克。
对策:室内装修时避免遮盖暖气管,因为遮盖暖气的家具或木板会吸收20%左右的热量;使用双层玻璃窗户,密封和给窗户贴挡风雨条,每年能避免770千克二氧化碳产生;将5个100瓦的灯泡全部更换为18瓦的节能灯泡,1年可减少1吨的二氧化碳排放;把空调安装在房间阴凉位置,定期清洁空调或更换过滤装置,这样做每年能减少160千克二氧化碳被排放到大气中。
食
计算:假设全家有一人抽烟,一周2包,一年产生二氧化碳1.88千克;同样假设有一人喝酒,每周2瓶啤酒,一年产生二氧化碳22.88千克;每天消耗1千克肉制品,一年产生二氧化碳452.6千克;每天消耗2千克粮食,一年产生二氧化碳584千克。一年合计:1061.36千克。
对策:多食用蔬菜和粮食,少吃肉类、少吸烟喝酒。尽量购买本地食品、少购买反季节水果蔬菜。选用金属锅更省煤气或天然气,用高压锅和蒸汽锅最好,能节约70%的天然气。冰箱温度每上调1—2摄氏度就会减少25%的能源费用:放入冰箱的食物应用保鲜袋或保鲜纸封好或放入密封容器中,没有包好的食物会释放水分,使压缩机工作频繁。不喝袋装茶,1人1年能减碳5千克。
行
计算:如果三口之家每年乘坐飞机经济舱探亲一次、旅游一次,每次行程为1000公里,那么将产生834千克的二氧化碳;假设家庭有一部中等油耗、年行驶1万公里左右的汽车,那么将产生2970千克的二氧化碳,一年合计:3804千克。
对策:探亲或旅游放弃飞机改乘火车,二氧化碳排放量能够降低90%以上。车后备箱少放一箱矿泉水每年减碳2000克。日常生活中,公共交通工具的碳排放量明显低于自己开车。有研究表明,乘出租汽车的排放量是坐公共汽车的7倍,乘地铁的14倍。
其实。低碳生活,对于我们普通人来说是一种态度。比如人人都注意节电、节水、节油、节气;除了植树,还有人买运输里程很短的商品,有人坚持爬楼梯,形形色色,有的很有趣,有的不免有些麻烦。但这些生活中的点滴确实处处体现着我们的低碳精神。现如今,其实我们也应该注意到出现在我们生活中的越来越先进的“低碳科技”,或许一些科学依据能让你更加透彻地了解低碳生活的内涵,一些科学理论也能让你更加明确地实践低碳生活。还有一些新技术和新产品能够让我们的生活更环保,更“低碳”,甚至刮起一阵“低碳革命”,创造出一个崭新的低碳社会。
衣——“衣年轮”与“低碳装”
人们都知道树木有代表生长环境和周期的年轮,却很少有人了解服装的生命过程。而所谓的“衣年轮”就是指服装的碳排放指数,用来衡定每件衣服的使用年限、生命周期内的碳排放总量,以及年均碳排放量。一件普通的衣服,从它的生命周期伊始,就对环境资源造成危害。从原料开始,变成面料,经历成农制作、物流和使用,到最终降解到土壤里,这样的一生中,它会消耗一定的资源以及碳排放量。
而“低碳装”是一个宽泛的服装环保概念,泛指可以让我们每个人在消耗全部服装过程中产生的碳排放总量更低的方法,其中包括选用总碳排放量低的服装,选用可循环利用材料制成的服装,及增加服装利用率减小服装消耗总量的方法等。
根据环境资源管理公司的计算,一条约400克重的涤纶裤,假设它在我国台湾生产原料。在印度尼西亚制作成衣,最后运到英国销售。预定其使用寿命为两年,共用50℃温水的洗衣机洗涤过92次;洗后用烘干机烘干,再平均花两分钟熨烫。这样算来,它“一生”所消耗的能量大约是200千瓦时,相当于排放47千克二氧化碳,是其自身重量的117倍。
相比之下,棉、麻等天然织物不像化纤那样由石油等原料人工合成,因此消耗的能源和产生的污染物要相对较少。据英国剑桥大学制造研究所的研究,一件250克重的纯棉T恤在其“一生”中大约排放7千克二氧化碳,是其自身重量的28倍。
在面料的选择上,大麻纤维制成的布料比棉布更环保。墨尔本大学的研究表明,大麻布料对生态的影响比棉布少50%。用竹纤维和亚麻做的布料也比棉布在生产过程中更节省水和农药。
有很多服装公司目前推出了主打环保牌的“低碳装”。当然,我们希望企业不是拿环保的“低碳”作为一个时尚概念来炒作,而是实实在在地做这件事。买衣服的人不会在乎你的概念炒作有多新奇特,它的竞争优势应该体现在款式还是要好看,价钱还是要合理,衣服穿得要舒适。
至于好卖与否要看衣服的品质跟价格,一般产品在研发初期都会需要很高的研发费用,然而低碳装如果价格过高的话,很难被普通消费群体所接受。
现在,在美国等一些环保意识比较发达的国家,服饰上已经开始出现“碳标签”。我国香港地区制衣训练局联合成立了香港的服装企业可持续发展联盟,计划今后在服装生产上进行低碳流程设计,并转化为成衣上的碳标签。
“碳标签”是服装生产厂商推行服装生产工序更透明化的一个不错手段,利于消费者更快地掌握衣服的环保性能,也更利于服装界环保事业的健康发展。然而低碳服装仅用环保材料还是不够的,企业在生产过程中还要向环保的5R原则靠拢,真正把Reduce(节约能源及减少污染)、Reevaluate(环保选购)、Reuse(重复使用)、Recycle(分类回收再利用)、Rescue(保证自然与万物共存)落在实处。
食——素食,以及那些能发电的餐具
让我们先来看看国内外著名科学家和专家的研究报告:
每生产1公斤肉类,就会排放出36.4公斤的二氧化碳,相当于开车出门3小时。
饲养和运输1公斤肉所需的能源,可以让一个100瓦的白炽灯泡连续亮3个星期。
动物排泄物产生的甲烷比交通工具多23倍;产生的氧化亚氮比交通工具多296倍。
全球造成酸雨氨的排放几乎三分之二是来自牲畜。
二氧化碳的排放量牲畜占全部温室气体51%。
一氧化二氮排放的65%来自牲畜,它的暖化能力是二氧化碳的296倍。
甲烷排放的37%来自牲畜。甲烷的温室效应是二氧化碳的72倍。
由以上数据可知:吃一块牛排相当于一辆小车行驶两英里的热量!
德国生态经济研究所指出,一个人如果吃肉,每年造成的碳排放量,相当于驾驶一辆中型车行驶4758公里。但是,素食者一年吃掉的食物所造成的碳排放,约等于驾车行驶2427公里。研究称,完全吃素可以将制造食物排放温室气体,降为原本的1/7,相当于驾车行驶629公里。若完全食用有机食物,则饮食碳足迹为肉食者的1/17,相当于驾车行驶281公里。
实际上,用植物蛋白取代动物蛋白,我们并没有失去什么,却带来巨大的利益。不仅消除无数动物的痛苦、免除因肉食带来的种种疾病,还可以在很大程度上缓解世界能源危机、粮食危机、环境污染和全球暖化。由此,地球的破坏性能量会减弱,地球会恢复以往的和平气氛,灾难将会被化解。
而且畜牧业和肉食品不只是饮食问题,也是环境问题。大规模畜养牛和猪,破坏环境,占用土地,那些土地本来可以种植植物性高蛋白作物,现在却用来养殖动物性蛋白肉食品。而畜牧业大量排放温室气体,主要是甲烷。联合国及其它组织鼓励大家放弃肉食,除非我们改变饮食,否则其它都将无用。因为是肉破坏大量森林,是肉污染水源,是肉食品导致疾病,导致所有的钱必须用在医疗上,或许可以说,任何人想要拯救世界,吃素是首选。
当然,不仅仅是保持素食的低碳生活方式,现在就连餐具也多了几项功能,不仅能吃,还能用来发电。在上海世界博览会伦敦“零碳馆”内有家独特的“零碳餐厅”,那里的餐具,不但能用还能吃。在那里,每天营业结束后多余的有机饼干,经过特殊处理,就能成为第二天餐厅桌上的餐具材料。
“零碳餐厅”的食材全部由有机农场提供,用最节能低碳的运输方式送到零碳馆,并由著名的营养学专家亲手烹制,再盛放在饼干制成的餐具中,端到餐桌上来。
当然,这些餐具虽然能吃,味道可不敢保证。每天没被客人吃掉的餐具将会和厨房的生物垃圾一起,被收集到生物能炉内,用于发电、发热。客人喝剩下的饮料瓶也 被店家收集起来,做成店内吊顶、地灯、烛台等小装饰。通过这些废物利用的方式,餐厅里的垃圾将得到“重生”。
住——低碳技术翻开乐居新篇章
低碳建筑,低碳住宅这些名词最近频频见诸报端,但大众对于究竟什么是低碳住宅似乎并不明确。我们在这里给出的名词解释是。低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。而低碳住宅指低碳建筑中住宅这一子类,即人居建筑。
我国低碳住宅技术从20世纪80年代逐渐起步,至今已取得较大发展,新材料、新技术、新工艺不断涌现。首先,住宅低碳技术科研成果显著。包括节能建筑体系、新型节能墙体及屋面保温材料、密闭节能保温门窗、供热采暖系统等许多方面,共计获得国家科技进步奖10多项,获建设部科技进步奖69项,其中主要包括住宅建筑适用技术研究与珍珠岩保温砂浆、带饰面聚苯板内保温、热反射保温隔热窗帘、旧房节能改造、保温复合墙体和屋面、混凝土岩棉复合外墙板、供热管网水力平衡技术、已建建筑节能改造、空心砖墙体、加气混凝土墙体房屋、采暖居住建筑节能设计原则与方法、浮石混凝土小型空心砌块墙体等。其次,部分节能产品产业规模上也有十足的发展。比如,我国外墙外保温历经20多年的发展,实现从无到有,当前产量规模已居全球第一,拥有包括模塑、挤塑聚苯、聚氨酯、岩棉、酚醛、浆料等多种保温材料和贴、喷、抹、模板内置等多样化做法。
随着低碳经济成为我国经济发展的长期趋势,我国低碳住宅技术今后发展潜力巨大。我国现有建筑430亿平方米,另外每年新增建筑约为16亿—20亿平方米左右。每年新建建筑中,99%以上是高能耗建筑;而既有的约430亿平方米建筑中,只有4%采取了能源效率措施。据悉,到2020年,中国用于建筑节能项目的投资至少将达到1.5万亿元。
抛开纸面上的数据和成就,我们来看几个实际的例子。
快下班了,只要在办公室敲击几下键盘,一组指令会自动传送你家中:热水器开始启动,电饭煲开始煮饭,空调自动预热……这样类似于科幻小说中的生活场景,正是智能电网带给我们的全新生活方式。
不仅如此,你还能在家中通过家庭太阳能光伏发电设备,在满足自己用电需求的同时,让多余“绿电”输入电网,获取报酬;另外,智能电网还能实现“自我检测”,自动绕过故障节点寻找新路径,即使短暂停电,用户可能也会没有感觉。
如今在上海世博园,未来的智能电网有了“样板工程”。前不久,国家电网企业馆正式对外公布其“魔盒”展示方案的同时,宣布将着眼于世博会主题和“低碳经济”发展方向,建设我国首个智能电网示范区。
据悉,该智能电网示范区位于国家电网馆的地下一层,透过宽大的玻璃窗,观众可以看到一座110千伏变电站的运行情况,详细了解到智能电网的理念和基本知识,以及国家电网公司在智能电网各关键领域的试点工程和成果。作为第一座服务世博会的智能变电站,这座110千伏变电站被称为世博会浦西园区的“能量之心”,其投入运行后的信息采集、传输、处理和输出等流程均实现了数字化和智能化。
围绕着低碳和绿色,这座变电站还采用了地源热泵、余热收集、冰蓄冷等新技术,以实现能源的循环再利用。具体而言,地源热泵利用了地下水恒温的特点,冰蓄冷技术可避开用电高峰,利用夜间用电“峰谷”制冰蓄冷,白天用于调节室温,从而达到节约能源、节省费用的效果。
国家电网馆常务副馆长蒋晓云表示,以特高压电网为骨干网架的智能电网技术,能较好实现风力发电、太阳能发电等可再生清洁能源的集约开发、长途输送和高效利用,实现各类分布式电源、储能装置以及用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化,同时人幅减少长距离输电的损耗,从而占据新一轮经济增长的制高点。
再来看下一个例子。天津大学建筑学院搭建了一座名为“sun—flower(太阳花)”的太阳能小屋,这是将于2010年夏天在西班牙举办的“太阳能十项全能竞赛”的参赛项目。这座小屋的诞生证明:住宅只靠太阳能,一样可以是多功能的、舒适的。
那么这项将太阳能运用到极致的小屋,究竟运用了哪些新科技,这些新科技什么时候能走入我们的家庭呢?
天津大学建筑学院教授高辉告诉我们:“由于项目本身是参加‘太阳能十项全能竞赛’,按照竞赛标准的要求,需要达到完全太阳能驱动,包括用太阳能完全满足采暖、制冷、热水、用电等等。还包括末端的室内环境控制技术、室内环境调节技术等等。这些技术作为一般的民用建筑使用,很多都可以投入实际生产之中,其中有些已经在推广了。
就光伏发电本身来讲,目前这一系统造价偏高,那么从以后的发展来看,价格会逐渐下降。因为,对于光伏发电产品上游一系列原材料,目前国内基本拥有了自己的生产厂,所以原材料价格都在下降,而且随着光伏发电产品的大批量应用推广,也会导致价格下降。”
天津大学自动化学院博士生翟文鹏说:“在这个项目中,竞赛要求室内温度控制在23摄氏度至25摄氏度之间,对控温系统要求很高。简单地说,需要在室内增加温度和湿度传感器,将信号采集到控制器中,通过编制的程序进行自动运算,将得出的一些控制量传输回执行器,比如阀门、泵等,来控制其运转,调节室内温度。由于资金有限,我们所采用的太阳能电池板工作效率可能与国外的一些先进产品相比有一定差距,这就需要后期系统控制处理方面进行一些创新设计,来提高其效率。
我们的终端调控装置就是一部触摸屏,上面有简单的温度调节按钮,但是越简单、越人性化的操作,其背后所涉及的电脑程序和机械控制技术越复杂。可以讲是牵一发而动全身。”
天津大学化工学院博士生尹宝泉介绍了太阳能辐射板技术:“太阳能辐射板技术是我的导师王一平老师自主研发的一个项目,太阳能集散热辐射板可以作为建筑立面、屋顶或者建筑构件使用,结合了太阳能热水集热技术和低温太空辐射制冷技术。
由于我们的方案考虑到建筑风格,就限制了光电池的面积。所以我们只能开源节流。开源方面,在光电池后面加上了太阳能辐射板系统,辐射板吸收光电池的热量,为光电池降温,使其不受温度影响,保证其效率。
在控制系统方面,我们最大的关注点是,功耗最小,耗电量最小,系统优化,做到能源最节省。在这个项目中,墙体、吊顶都安装了辐射板,由于辐射板吸收了光电池的热量,这个热量可以用来帮助维持室内温度,提高供水温度等等。这样我们还能采用低温差技术,保证 设备较高的效率。低温差这个概念,打个比方,我们的室内温度要求为23摄氏度,采用辐射板技术后的供水温度为19摄氏度或20摄氏度,只有几摄氏度温差,而一般空调的供水温度可能在13到14摄氏度,这个温差很大,就会导致设备的效率降低。”
行——科技支撑创造低碳革命
节能减排、低碳生活,要实现这一点并不是喊两句口号那么简单,而是需要科研人员经过长期艰苦的研发工作完成。除此之外还需要良好的产学研的联动体制和全社会的重视。如果用一句话概括,那就是科技支撑无处不在。
——“第二代”的生物燃料。近5年,生物燃料从“英雄”变得一文不名。为了种植生产生物燃料毁了不少热带雨林。占用了本该用来种植农作物的土地和水资源,或者产生了与被生物燃料替代的化石燃料几乎一样多的二氧化碳。但是,现在放弃它们还太早。接下来的5年,是否要研发更环保的“第二代”生物燃料,就看我们自己了。很快,我们就能做到。比如说用基因重组后的酶或者化学催化剂把农业废弃物中的纤维素转化成可供发酵(以产生乙醇)的糖类。另一个重要发现是,可以在水箱或海水中培育藻类,用它们来产生乙醇和丁醇。
当然,用以上方法生产的生物燃料产量有限,所以更需注意如何最大限度利用它。如果有更多的发电站在使用可再生燃料或核燃料,或者未来的汽车全部可以充电,那么生物燃料或许就会留给海上运输和那些无法充电的设备用了。
——新能源汽车。当今世界,交通工具是排放“大户”,世界各国都在抓紧研发新能源汽车。北京奥运会期间,约600辆新能源汽车让全世界的运动员、媒体记者们耳目一新:而在上海世博会期间,还将有超过1000辆规模级的新能源汽车示范运行。多年来,我国十分重视节能与新能源汽车的研发与发展,在混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等方面全面开花,前景喜人。
以我国新能源汽车研发高地上海为例。混合动力汽车方面,上汽集团自主开发的混合动力客车已在公交线路上试验运行,自主品牌混合动力轿车预计2010年左右实现产业化,上海通用的混合动力轿车已实现市场销售;纯电动汽车方面,上海的超级电容公交车已经在公交11路上扩大示范运营,电池电容混合电动公交车在多路公交线路上开展示范运营:燃料电池汽车方面,上海的燃料电池轿车为2008北京奥运会提供交通服务,联合国燃料电池客车示范运行二州项目也在上海启动……
——电气化高速公路。几年前提起“电动交通工具”,人们只会想到高尔夫球车。之后Tesla跑车出现了,这种电动跑车只要4秒就可以加速到100公里/小时。它已经被乔治·克鲁尼等名人买下了。总之,电动车很吸引人。
给电动车充电会额外增加发电厂的排放量,但即使是Tesla这种速度优先于效率的车辆,每公里所排放的二氧化碳也不到最环保的柴油驱动车的一半。便宜又高产的电动车将很有希望投入使用。而真正的困难是,促使消费者购买它们,这需要一个充电站的网络作为支持。BetterPlace,由以色列企业家ShaiAgassi创立的宏大的实验工程,已在丹麦建成了一个充电站网络。预计到2011年,将会有几千辆电动车投入使用。如果该计划成功,其他国家也可以如法炮制。
朝关链接
衣
计算:假设一个三口之家每人每月添置一件新农服,一年新购置36件衣服,排放的二氧化碳为205千克;一年使用的洗衣粉为10千克,排放的二氧化碳为7千克。一年合计:222千克。
对策:不妨多购买一些经典款式的服装,这样就不必为赶潮流而不断购买衣服:少去干洗店、少用化学制剂洗衣服,比如漂白剂、柔顺剂,都将有利于节能减碳;不用洗衣机甩干衣服,每年可减少2.3千克的碳排放量。
住
计算:假设三口之家的住房面积为81平方米。如果采用集中供暖,一年所产生的二氧化碳为3859.65千克;一年用电量估计为2000千瓦时,产生的二氧化碳为1570千克:一年使用煤气估计1500立方米,产生的二氧化碳为1065千克。一年合计:6494.65千克。
对策:室内装修时避免遮盖暖气管,因为遮盖暖气的家具或木板会吸收20%左右的热量;使用双层玻璃窗户,密封和给窗户贴挡风雨条,每年能避免770千克二氧化碳产生;将5个100瓦的灯泡全部更换为18瓦的节能灯泡,1年可减少1吨的二氧化碳排放;把空调安装在房间阴凉位置,定期清洁空调或更换过滤装置,这样做每年能减少160千克二氧化碳被排放到大气中。
食
计算:假设全家有一人抽烟,一周2包,一年产生二氧化碳1.88千克;同样假设有一人喝酒,每周2瓶啤酒,一年产生二氧化碳22.88千克;每天消耗1千克肉制品,一年产生二氧化碳452.6千克;每天消耗2千克粮食,一年产生二氧化碳584千克。一年合计:1061.36千克。
对策:多食用蔬菜和粮食,少吃肉类、少吸烟喝酒。尽量购买本地食品、少购买反季节水果蔬菜。选用金属锅更省煤气或天然气,用高压锅和蒸汽锅最好,能节约70%的天然气。冰箱温度每上调1—2摄氏度就会减少25%的能源费用:放入冰箱的食物应用保鲜袋或保鲜纸封好或放入密封容器中,没有包好的食物会释放水分,使压缩机工作频繁。不喝袋装茶,1人1年能减碳5千克。
行
计算:如果三口之家每年乘坐飞机经济舱探亲一次、旅游一次,每次行程为1000公里,那么将产生834千克的二氧化碳;假设家庭有一部中等油耗、年行驶1万公里左右的汽车,那么将产生2970千克的二氧化碳,一年合计:3804千克。
对策:探亲或旅游放弃飞机改乘火车,二氧化碳排放量能够降低90%以上。车后备箱少放一箱矿泉水每年减碳2000克。日常生活中,公共交通工具的碳排放量明显低于自己开车。有研究表明,乘出租汽车的排放量是坐公共汽车的7倍,乘地铁的14倍。