百分之百可再生资源是否可以满足世界的需求？－ Federico Rosei 和 Renzo Rosei
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0:07 - 0:12每年，全世界会用掉 350 亿桶油。
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0:12 - 0:17这种对化石燃料的大规模依赖
会污染我们的地球， -
0:17 - 0:19而且不会永远持续下去。
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0:19 - 0:24科学家估计我们已经使用了
大约世界总油量的百分之四十。 -
0:24 - 0:25根据目前的估计，
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0:25 - 0:29以这个速度进行下去，我们将在
大约 50 年后用光总有的油和气， -
0:29 - 0:32在一个世纪后用尽所有的煤炭。
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0:32 - 0:37另一方面，我们拥有
充足的阳光、水和风。 -
0:37 - 0:39这些是可再生能源，
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0:39 - 0:41意思是无论多久，
我们都不会用尽这些资源。 -
0:41 - 0:44如果我们可以把对化石燃料的依赖
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0:44 - 0:48换成仅靠可再生能源
的存在方式会是什么样呢？ -
0:48 - 0:50几十年来，我们一直在思考那个问题，
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0:50 - 0:56然而，可再生能源仍只能满足
我们对能源需求的大约百分之十三。 -
0:56 - 1:00那是因为，要达到百分之百的利用率，
可再生能源需要更廉价， -
1:00 - 1:03而且要容易得到。
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1:03 - 1:05这是项强大的挑战，
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1:05 - 1:10即使我们忽略政治的参与，
集中在科学和工程上面。 -
1:10 - 1:15我们可以通过我们如何
使用能源来理解这个问题。 -
1:15 - 1:18全球能源使用是
一个多样而且复杂的系统， -
1:18 - 1:22并且不同的元素需要
个性化的解决方式。 -
1:22 - 1:26但是现在，我们将集中于
每日生活中最熟悉的两项： -
1:26 - 1:29电能和液体燃料。
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1:29 - 1:32电能为高炉、电梯、电脑，
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1:32 - 1:36还有所有家里、企业和制造业需要
的各个方面提供能量。 -
1:36 - 1:40同时，液体燃料起到了关键的作用，
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1:40 - 1:43主宰差不多所有方式的交通。
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1:43 - 1:46让我们先来考虑电的部分。
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1:46 - 1:49好消息是，我们的技术已经发展到了
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1:49 - 1:52可以捕获从可再生资源那里得到的能量，
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1:52 - 1:54而且这种供给资源十分充足。
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1:54 - 1:56太阳持续放射
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1:56 - 2:03大约 173 万亿瓦特太阳能到地球，
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2:03 - 2:06这是大约我们目前需要的 1 万倍。
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2:06 - 2:10据估计，几十万公里长的表面
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2:10 - 2:14应该足够提供我们人类
目前使用水平的能量。 -
2:14 - 2:16那为什么我们不去建造呢？
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2:16 - 2:19因为有其他阻碍，
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2:19 - 2:20例如效率
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2:20 - 2:22和能源运输。
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2:22 - 2:24为了把效率最大化，
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2:24 - 2:29太阳能工厂必须建在
长年有充足阳光的地区， -
2:29 - 2:31例如沙漠。
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2:31 - 2:34但是那些地区离能量需求很高
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2:34 - 2:36的人口密集地区很远。
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2:36 - 2:40我们还有其他可再生资源可以考虑，
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2:40 - 2:41例如水力电气，
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2:41 - 2:42地热
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2:42 - 2:44和生物质，
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2:44 - 2:48但是它们也有可获取性和地域的限制。
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2:48 - 2:51原则上讲，一个相连的电能网络
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2:51 - 2:54通过在全球纵横交错的电线连接
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2:54 - 2:57可以让我们把电从发电地
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2:57 - 2:59运输到用电的地方。
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2:59 - 3:04但是建造这种规模的系统需要
配备的价格标签却是个天文数字。 -
3:04 - 3:07我们可以通过发展高科技来降低成本，
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3:07 - 3:10以更有效率地捕获能源。
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3:10 - 3:14运输能源需要的基础设施也
不得不发生巨大的改变。 -
3:14 - 3:19当今的电线会损失
百分之六到八的运输电能， -
3:19 - 3:24是因为电线材料会通过电阻耗散能量。
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3:24 - 3:27电线越长意味着丢失的能量越多。
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3:27 - 3:30超导体可以是一种解决方式。
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3:30 - 3:34这种材料可以在没有能量耗散
的情况下运电。 -
3:34 - 3:38不幸的是，它们只在低温环境下工作，
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3:38 - 3:42这就需要额外的能量来
控制温度，结果适得其反。 -
3:42 - 3:43为了在这个技术上获益，
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3:43 - 3:46我们将需要发现可以在室温下工作
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3:46 - 3:49的新型超导体材料。
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3:49 - 3:53那基于石油的重要液体燃料怎么样呢？
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3:53 - 3:57它的科学挑战是把可再生能源
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3:57 - 4:00以容易运输的方式储存。
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4:00 - 4:03近来，我们已经在生产
锂离子电池方面大有进步， -
4:03 - 4:07它很轻而且拥有高能量密度。
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4:07 - 4:13但即使是最好的锂离子电池
储存的能量，每千克也只有 2.5 兆焦耳。 -
4:13 - 4:17比一千克的石油提供的能量
低大约 20 倍。 -
4:17 - 4:21要真正有竞争力，车用电池
需要储存更多的能量， -
4:21 - 4:24而且不增加成本。
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4:24 - 4:29随着载体变大，挑战也就越大，
例如：船只和飞机。 -
4:29 - 4:32给一架喷气式飞机提供
横跨大西洋飞行的能量， -
4:32 - 4:36我们需要一个重约 1000 吨的电池。
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4:36 - 4:39这个问题也需要技术上
的创新来发展新材料， -
4:39 - 4:41拥有更高的能量密度
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4:41 - 4:43和更好的储存方式。
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4:43 - 4:46一个很有前景的解决方式
也许是想办法高效地 -
4:46 - 4:49把太阳能转换成化学能。
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4:49 - 4:52这已经正在实验室里发生了，
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4:52 - 4:56但效率仍然太低，远不能满足市场需求。
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4:56 - 4:59要找到更新颖的解决方式，
我们将需要很多创新， -
4:59 - 5:00革新，
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5:00 - 5:03和强大的激励政策。
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5:03 - 5:07向全部可再生资源转移
是一个复杂的问题， -
5:07 - 5:10它涉及到技术，经济和政治。
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5:10 - 5:15应对这一挑战的优先次序取决于
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5:15 - 5:20我们在试图解决这一多面问题时
必须做出的具体假设。 -
5:20 - 5:23可是诸多理由让我们乐观地
相信我们可以做到。 -
5:23 - 5:27世界顶级科学家们正在寻找
解决这些问题的方式， -
5:27 - 5:29而且一直在取得突破。
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5:29 - 5:34许多政府和企业也正在投资技术，
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5:34 - 5:38为我们创造源源不断的能量。
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- 百分之百可再生资源是否可以满足世界的需求？－ Federico Rosei 和 Renzo Rosei
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每年全世界会用掉 350 亿桶油。这种对化石燃料的大规模依赖会污染我们的地球，而且不可持续。另一方面，我们拥有充足的阳光、水和风，这些是可再生能源。我们为什么不把对化石燃料的依赖换成仅靠可再生能源的存在方式呢？Federico Rosei 和 Renzo Rosei 描述了该领域的诸多挑战。
本课程由 Federico Rosei 和 Renzo Rosei 主讲，Giulia Martinelli 指导。
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:55
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