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促进可再生能源技术

研发与应用抑制土地荒漠化


2004-05-16
 

一、土地荒漠化触目惊心
  最近几年由于人类对自然资源无节制的索取,生态平衡被打破,导致生态环境急剧恶化,已经使人类生存的地球出现了比任何问题都要难以对付的严重生态危机,一些科学家警告说:生态危机正在取代核战争而成为人类当前面临的最大威胁!其中土地大面积的荒漠化又是当前整个生态危机中最为严重的危机。

  据联合国环境规划署的最新统计资料表明: 全球荒漠化土地面积已经超过3600万平方公里,占整个地球陆地总面积的1/4,成为全球生态系统的"头号杀手",荒漠化土地面积目前每年仍在以5万至7万平方公里的速度在急剧蔓延,而且土地荒漠化的速度更是在逐年加大(目前中国大陆每年的土地荒漠化面积高达1.05万平方公里,荒漠化和半荒漠化土地面积累计已经超过263万平方公里,占国土陆地面积的27%以上。中国已有1.7亿人口受荒漠化危害和威胁;非洲的撒哈拉沙漠也正在以迅猛扩张的势头,每年向南侵吞150万公顷土地,向北侵吞10万公顷农田,现已向南扩展了56余万平方公里;南美洲的哥伦比亚,在近150年间由于砍伐了1500万公顷的森林,导致200万公顷土地变成荒漠),全世界受荒漠化危害的国家多达110多个, 10亿人口受到直接威胁。这意味着,地球上已有1/4的土地基本失去了人类最起码的生存的条件, 1/6的人口受到危害。土地荒漠化等生态危机还会引发洪涝灾害,瘟疫流行、大量的生物物种灭绝等灾难性事件,全球每年因土地荒漠化直接或间接所造成的经济损失高达2000亿美元,日趋严重的土地荒漠化问题已经成为当前地球最大的毒瘤(土地一旦荒漠化,很难再恢复)!

  如果国际社会不尽快找到土地荒漠化的症结所在,采取有效的措施,扼制住土地荒漠化不断加剧的势头,那么我们就不能不担忧:人类可持续发展的列车究竟还能够在时间的轨道上走多远?!

二、抑制土地荒漠化刻不容缓
  我们生活在同一星球上,由一个决定我们生活的生态、社会、经济和文化关系的微妙而错综复杂的网络,把我们联系在一起。要实现可持续发展,就必须对所有生命依存的生态系统、对彼此作为整个人类大家庭的一分子、以及对我们的子孙后代承担更大的责任。2002年约翰内斯堡首脑会议提供了一个机会,让我们重新努力,建立更可持续的未来。
- 联合国秘书长科菲·安南,2001年10月
  如何维持生态平衡,抑制土地荒漠化,已经成为国际组织和相关国家最迫切需要解决的问题之一,同时也是联合国当前所面临的最大国际性问题之一。近几年联合国不断召集各国首脑探讨寻求解决环境污染尤其是土地荒漠化、温室效应等严重生态危机问题。先后召开联合国人类环境大会、《气候框架公约》缔约方大会、约翰内斯堡地球峰会,制定了《温室气体排放公约》、《京都议定书》、《联合国可持续发展-二十一世纪议程》等重要决议,并筹集了巨额资金用于解决全球性的土地荒漠化、温室效应加剧等迫在眉睫的环境问题。

三、 抑制土地荒漠化的有效手段
  科学家研究表明,导致土地大量荒漠化并由此所引发的一系列环境问题的最根本的原因在于以下两个方面:A、人类的对绿色天然植被的过渡采伐利用(包括大量砍伐天人林、过渡放牧、铲草和开垦土地),导致大量的天然绿色植被退化消失,天然植被对气候的调节能力日趋减弱。B、大量向空气中排放温室气体,导致气候失衡、旱涝不均以及地球的温度的不断升高。(人类大量使用化石燃料,如石油、煤炭、天然气等,使得大气中二氧化碳的浓度在过去110多年里由270毫升/立方米上升到350毫升/立方米,到21世纪中期将达到600毫升/立方米。世界观察研究所的研究人员说,由于温室效应的影响,北极地区的冰盖已减少了42%) 。

  根据大量的研究结果,科学家们认为,就当前而言,抑制土地荒漠化的最有效手段有两个:1、保护绿色植被,大幅度削减人类对天然植被的采伐总量(包括砍伐森林、过渡牧草、以及砍伐杂木、杂草作为柴薪);2、大力开发利用新能源,尽可能削减化石燃料的使用,减少二氧化碳等温室气体的排放。开发利用可再生能源具有双重的功效,一方面可减少天然绿色植被被作为炊事能源的大量索取,另一方面使用可再生能源又减少了二氧化碳等温室气体的排放和废热的排放。
  据2002年九月召开的联合国约翰内斯堡地球峰会公布的数字显示:截止去年,全球尚有24亿人口仍然还在以柴草、树木、秸秆等初级生物质燃料直接燃烧来获得低品位的炊事热能,每年至少要燃烧掉干重约15亿吨的绿色植被采集物,并释放出超过二十亿吨的可导致地球持续变暖的温室气体以及大量的废热。而这些还在靠燃烧柴薪获取热能的二十四亿人口中,绝大多数居住在农村地区,非常适合开发利用太阳能、风能和以沼气能为主的生物质能等可再生能源。如果这二十四亿人口中的大部分能够利用上可再生能源,那么全球每年可以少采伐用作燃料的天然植被十几亿吨(干重),至少可减少二十亿吨的二氧化碳等污染性气体的排放。

四、现有的可再生能源技术难以普及的原因
  根据我们的所做的调查和研究,现有的用于提供农家炊事用能的可再生能源设施主要有太阳灶和沼气发生系统两种设施,现有太阳能光热灶(参见附图)都过于简单,功能单一,不能存储能量,基本上每天只能一顿使用。

  现有的沼气发生系统要么采用不锈钢加工,成本很高,要么采用现场石块砌制或水泥浇筑,质量难以保障,故障率很高,维护困难很不实用(以前中国政府曾投资推广的多种类型的沼气池,都因渗漏、产气率低、故障率高等原因而很快就被用户废弃)。
  在非洲某些地区,为了减少木柴的大量使用,联合国有关机构曾联合所在国政府曾将太阳能灶作为一种取代柴火煮饭的方式在该地区推广。当时,这一想法是很合理的,它开发出一种可以利用充足的日光资源的技朮。但问题是采用一个小型聚光器的太阳能灶速度太慢。煮一顿晚饭要花一整天的时间。人们很快就放弃使用這种不实用的简易太阳灶,又重新烧起了砍来木柴。

  现有的太阳能光电技术、风电技术、生物质能利用技术等也同样因存在着诸如设备造价相对较高、运行可靠性差、能量存储不方便等诸多的不足,阻碍了这些可再生能源技术的推广和应用。

五 激励可再生能源技术的研发和再生利用
  开发利用可再生能源已是公认为减少温室气体的过度排放、抑制土地荒漠化的最有效手段,本应该大力开发与广泛推广应用的可再生能源技术与产品。由于现有的可再生能源技术存在着成本高、可靠性相对较差等市场制约因素而达不到应用的开发利用水平。
要突破目前的可再生能能源推广应用的障碍应首先从可再生能能源的新技术发明创新为突破口,只要通过技术创新研究发明出使用方便、运行可靠的且性能价格比高于现有能源设备的可再生能源技术,在能源利用方面形成强劲的竞争优势,那么在目前场规化石能源日趋枯竭和使用成本不断提高的现实条件下,通过市场经济的驱动,那么依托这些先进、可靠的可再生能源技术所开发的产品,将会很快得到普及应用。这一点已经得到实践的证实,比如利用太阳能或得热水的太阳能光热技术因在技术上取得突破,依托这些技术所开发的产品成本相对成熟、性能价格比高而在许多国家乃至全球范围内得到了相对广泛的普及和应用,目前太阳能热水产品的年市场递增量仍以20%的左右速度递增。由北京格物创道发明公司首席发明家孔维铭牵头发明的一系列优秀可再生能源利用技术,因在技术创新方面取得突破、产品性能价格比高而受到广泛的关注和重视,目前已有国内外多家企业或投资商引进开发这些可再生能源利用技术,甚至有一些投资商在传统能源价格不断上涨的形势下,意识到先进可再生能源开发应用领域的巨大发展空间,主动要求先提供研发经费订购该公司的发明机构正在研发过程中的高性价比的可再生能源利用技术。
  由此看来,开发与普及应用可再生能源,可通过国际基金组织、各国政府以资金支持、政策鼓励、悬赏发明等手段激励有条件的发明家、工程技术人员投身可再生能源新技术的研究发明,力求在短期内大幅度提高可再生能源技术的科技含量、运行可靠性,尤其是提高可再生能源产品设备的性能价格比,从而推动可再生能源的广泛开发应用,进而大幅度降低温室气体和废热排放量的增速乃至排放总量,从而实现抑制土地荒漠化,推动人类可持续发展进程的目的。
    参考资料及数据来源:
1、 联合国开发计划署官方网站
2、 联合国环境规划署官方网站
3、 《联合国可持续发展二十一世纪议程》
4、 中国国家环保局网站
5、 自然之友国际网站
6、 《现在环境科学导论》
7、 《联合国气候变化框架公约》
8、 《京都议定书》
9、 《联合国人类环境宣言》
10、 《2001年中国环境状况公报》
11、 《全球环境了望》
12、 Environmental Health Perspectives 110:A30-A33 (2002)

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