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可再生能源

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2100年后保持灯亮

19 Jul 2012

推动未来: 我们如何(最终)解决能源危机并推动明天的文明
Robert B Laughlin
2011基础图书$ 24.99hb 224pp

明亮的城市

随着美国总统大选的热烈进行,能源问题不可避免地会在政治议程上泛滥。作为美国人,我们的重点将不可避免地是本地和短期的,尽管我承认希望– just maybe –这次,双方政客最终将告诉公众他们的意思是什么“clean energy”. Right now, I haven’t got a clue.

但是,撇开这种有限的乐观情绪,很明显,未来的能源战略将带来远远超出下次选举的挑战。…),而不仅限于居住在北美的我们。到2100年,我们的星球’人口将超过10 十亿个灵魂,所有这些都是为了追求北美或欧洲的生活水平,并伴随着对能量的渴望。斯坦福大学的物理学家,诺贝尔奖获得者罗伯特·劳克林(Robert Laughlin)在书中谈到了这种情况,这是一个惊人的(并且可能是不可持续的)前景。 推动未来.

与任何复杂的,基本上是非线性的物理问题一样,魔鬼总是存在于细节中。幸运的是,鲍勃·劳克林(Bob Laughlin)是一位细节丰富的家伙。他的字幕“我们如何(最终)解决能源危机并推动明天的文明”,告诉我们那个恶魔是谁,并且他或她居住在括号内“eventually”. Through 11 章节和随附的注释(占本书的一半’s total 224 页),劳克林(Laughlin)指导我们走过能源经济的丛林:从煤炭到燃烧;汽油转汽油(汽油);裂变炸药到氘的融合;电子和质子的能量传输;粪便和玉米壳等废物产生的电力和燃料的未来可能产生的可能性;以及利用源自宇宙辐射或海洋深处压力的能源的前景。

所有这些过程都由一个“Jungle Law”,劳克林的头衔’第三章。本章个人引起了我的共鸣,因为它反映了我从工业基础研究物理学家到关注能源和环境的人的变态。确定能源企业的发展方向并不像在下一个iToy背后创建市场那样,在iToy中,科学和技术至关重要。在能源方面,科学最多只能发挥50%的作用,其余的则是受政治和社会观念扭曲的原始经济学的驱动。意识到这确实是一个顿悟。

拉夫林(Laughlin)在他的《关于能量的顿悟》一书中为读者提供了一个很好的例子。“Carbon fever”。七十年前,莱纳斯·鲍林(Linus Pauling)教给我们2s的奇迹–碳2p杂交’的外壳,位于所有元素的后面’从生命到运动的后续表现。拉夫林指出,松散结合的碳产生能量的经济学和物理学–以任何形式发现,无论是矿物,气体还是有机–与其他人相比绝对是有利的“alternatives”。由于这个简单的事实,我们人类很可能会继续氧化几乎可以找到的第六个原子。

幸运的是,周围有很多矿物质和有机碳,而且至少有一段时间会保持这种状态。处理元素时可能会出现问题’二氧化碳是温室气体,尽管一些经济学家认为,通过使用化石燃料最大限度地创造和积累财富,可能会在下个世纪适应任何气候变化适应技术。不过,不管您对二氧化碳和气候变化的看法如何,我们都可能在未来40年内耗尽廉价的可用碳的有用形式。–60 年份。那呢本书的前半部分提供了一些答案的提示,仅出于这个原因,对于下一任美国总统及其内阁以及其后的继任者来说,这应该是必读的内容。–即使其中一个或多个确实拥有诺贝尔物理学奖。

对于没有足够时间阅读整本书的读者,更不用说劳克林了’广泛的尾注(尽管对物理学家很有用,但对非专家而言可能是乏味的),我强烈建议至少仔细阅读本章“Inspiring mammoths”。标题是任何形式的核能的劳夫林委婉说法,他在本章中解释说,复兴核裂变动力的主要经济障碍是全球煤炭和天然气储备的不断增加。也有其他障碍,但它们主要来自政治和环境。反对核裂变的政治论点包括一些令人担忧的问题,例如武器扩散,拉夫林建议应通过国际执法而不是仅仅通过协议来解决这些问题。相比之下,环境论点基本上源于缺乏正确的观点。有启发性的是,一次商业飞机坠毁造成的死亡人数大约是迄今为止确认的每次核电站灾难(包括切尔诺贝利和福岛)核辐射暴露死亡人数的两倍。据我们所知,后者造成的损失仍为零(请参阅我们的五月专题文章)。

担心用完“burnable” fission material –例如铀和th矿石–基于劳克林似乎也被夸大了’的分析,其中还包括废物,后处理和“breeding”专业反应堆中的易裂变材料。鉴于地球和海洋中大量的铀和or,通过部署上述技术来扩展此类供应,以及经济动因将与开采逐渐消失的化石储量的高昂成本有关,“take home” message from 推动未来 铀和or原子核可能是圆括号的来源“eventually” in the book’的字幕。融合呢?好吧,从劳克林看来’s “Inspiring mammoths”本章中,融合确实可能是未来的能量–但很可能会持续很长时间。

我们当中一些与鲍勃·劳克林(Bob Laughlin)熟悉的人都知道他是一个丰富多彩的人物。在我长大的纽约,我们会热情地称他为“wise guy”。正是这种令人愉悦的态度使他的书如此可读,我想出了比在书中引用他的话更好的方式来说明这一点 ’s结束语。在彻底探索了人类现有和可预见的能源之后,劳克林以平淡无奇但最深刻的警告告终:“如果我再迟到吃晚饭,将会发生最可怕的宇宙爆炸。停止担心宇宙和奔忙回家可能是个好主意。”

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