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倪维斗院士:环境容量不足要比资源枯竭更可怕

科普小知识2022-05-25 01:35:51
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“能源和环境问题是人类可持续发展的永恒问题。世界总人口已超过70亿,并将很快达到90亿。科学技术的发展和人口的增长创造了更大的能源需求。我更担心的是地球的环境容量,而不是有限能源的问题。”11月27日,中国工程院院士、清华大学热能工程系教授倪在给中国科技信息研究院师生的一份报告中说。

“人们经常会问,能源资源被充分开发后,该怎么办。我的观点是,虽然能源因利用而减少,但它也在不断被发现的过程中。真正濒临枯竭的是环境容量。”倪窦唯说,在人类消耗所有的能源资源如煤、石油和天然气之前,他们将首先消耗地球上所有的环境资源。

“现在的烟雾问题是环境容量不足的结果。城市大气中的细颗粒物PM2.5是烟雾的主要来源,分为一次颗粒物和二次颗粒物。来自工业、建筑、交通、电力、其他生产和生活活动以及自然来源的初级粒子的形成。在光化学作用下,二次粒子是由气体转化成粒子而形成的。研究发现,重污染天气主要是次生颗粒物,次生颗粒物占重污染的50%-80%,在PM2.5中的比例明显增加。正常的大气环境无法带走这些多余的微粒,从而形成严重的烟雾。”倪窦唯说。

据了解,二次颗粒来自一次颗粒,例如煤燃烧和汽车燃料燃烧产生的氮氧化物。中国70%以上的能源结构依赖于煤,煤在燃烧过程中会产生许多污染物。除了二氧化碳,还有二氧化硫、氮氧化物、汞和其他重金属,它们对大气污染非常严重。提高能源效率一方面可以降低环境容量,另一方面可以节约能源。在短期内能源结构无法大规模调整的现实下,如何提高煤炭的利用效率已成为一个重要问题。

“中国未来的能源格局是:到2050年,可再生能源、核电和天然气将得到大规模开发,煤炭约占总能源的40%。尽管这一比例有所下降,但中国的能源选择将不得不以煤炭为主,因此煤炭的清洁利用成为关键。”倪窦唯表示,未来煤炭将主要通过气化、净化和多联产来生产电力、化工产品和液体燃料。这种利用方式更清洁,与直接燃烧和单独生产相比,效率将提高约10%。他认为清洁高效地使用煤炭是解决中国能源和环境问题的核心。