环保乌托邦  稿源:南方都市报   2010-06-27 作者:Dawn 

悲观的预言家认为由于人类对地球破坏过于严重，环保意义上的末日不可避免。但技术论者持相反态度，他们提出种种狂想：细菌防沙墙、水凝胶菜园、太阳能公路……认为这些稀奇古怪的技术能给人类带来一个光明的未来。

    1细菌固沙墙

    沙漠化正成为一个越来越严重的问题，它带来干旱、饥饿和贫穷，威胁着成百上千万人的生命。如今瑞典建筑师玛格纳斯·拉森提出一项引人注目的建议：在撒哈拉沙漠前沿筑起一道长达3728英里的细菌固沙墙，既可挡沙，也能住人。方法是将巴氏芽孢杆菌夹在一种富含钙的碱性混合物中，注入土壤，通过细菌作用产生“天然水泥”，固定蓬松的沙砾。这种手段过去用于地震高发区的地面加固，实验表明，它可以在几个小时内加固32平方英尺的土壤，不过研究人员估计，大规模固化工作可能要耗时数周。

    从地理上看，这一方案与已经启动的“撒哈拉绿墙”项目规模相当。“绿墙”有23个国家参与，计划用9英里宽的防护林将沙漠包围。拉森认为，他的方案可以作为“绿墙”的补充，经过固化的地面———有些方深达1000英尺——— 可以为树木提供更稳固的生长基础，人们还可以在沙丘中挖窑洞居住。从草图上看，这些住所就像数百万栋顶着绿树屋顶的联排别墅。拉森说，这种加固法对环境和人类健康危害很小，因为它使用的是目前存在于沼泽和湿地中的无害微生物。

    眼下，拉森正筹措资金，以便进行大规模实验。他承认，即便有效，这个方案实施起来也耗资甚巨。“不过，应付如此巨大的挑战，任何方法都不会便宜。”

    2水凝胶菜园

    提到2040年的地球，许多科学家会描绘出一派可怕的景象：贫瘠、干旱，几乎不适合人居。但比利时科学家、社会企业家范·考特海姆并不这样想。“那将是一个绿色世界，”他说，“任何温暖的地方都能长出热带水果。”当然，你还需要水，但不必太多，偶尔一阵小雨，荒凉的沙地上就会长出青葱的菜园。

    秘密在于水凝胶，这种强力吸收剂吸附的水分可达自身重量的数百倍。从食品加工到清除泄油，水凝胶在现代社会应用广泛，但最为人熟知的是一次性尿片。农用水凝胶的不同之处在于它们不仅要吸收水分，还要缓慢地向植物根系释放水分，就像给病人打点滴一样。持续的水分供应让沙漠等脆弱地带重新变得肥沃，水还能激活土壤矿化过程，让营养物质释放出来，使得生命得以生长。

    但是，想让植物在沙漠中茁壮生长，光有水还不够。于是考特海姆发明了“土壤改良剂”，人称“考氏土”，那是一种8到12英寸厚的土壤层，其中注满水凝剂，还加入了可以滋养土壤中天然微生物的有机剂。

    考特海姆的土壤实验在南极洲之外的各大洲结出了丰硕果实。考氏土所用之处，贫瘠之地变成沃土，改变了人们的生活。2005年，联合国儿童基金会邀请考特海姆前往阿尔及利亚的萨哈瓦伊难民营，监督建造“家庭菜园”。自1975年起，上千上万非洲难民住在这里，靠世界粮食计划署提供的干粮和罐装食品度日，这种饮食令他们容易得病。现在，那里建了2000多处小菜园，可以提供健康食品。

    这种技术如此神奇，为何到现在才得到开发利用？毕竟一次性尿片从1940年代起就风行世界了。那是因为，直到不久前，水凝胶还有毒性，人们怀疑它是否安全。考特海姆一样充满怀疑，直到德国某纸尿裤公司的一位工程师当着他的面吞下一勺水凝胶，三个月后又活生生地回到他面前，考特海姆才放下心来。

    科学家正在探索水凝胶更多用途。他们相信，改良土壤是创建太空农场的关键，而现在他们有了简单的配方：几滴水，一些玻璃球一样的水凝胶。不过，考特海姆的注意力还是集中在我们这个星球上。“我确实看到了在太空创造奇迹的可能性，”他说，“不过我们还是先解决地球上的问题吧，让这里每个人都有为自己生产食物的机会。”

    3捕碳滤清塔

    在电影《不可饶恕》中，克林特·伊斯伍德大部分时间都在耐心地与坏蛋周旋，避免与他们产生暴力冲突，直到最后忍无可忍，开始血腥扫射。加拿大物理学家、环境科学家戴维·克莱斯的做法如出一辙，只不过他面对的坏家伙是气候变化。

    “如果目前的减排手段奏效，那我们还算幸运，无须动用地球工程，”克莱斯说，“但如果我们不能很好地控制大气中的二氧化碳，那可能就得动真格的了。”

    几年来，作为加拿大可持续能源技术研究领域的重磅人物，克莱斯一直呼吁用地球工程手段为地球降温，方法之一就是往大气中投放一些硫化物，将太阳光折射开去，让地球凉下来。这个办法立竿见影，而且能惠及全球，因为类似的事情以前发生过。1991年，菲律宾皮纳图博火山爆发，喷出大量硫化物，使得地球温度在一年时间内降了1°F左右。

    不过，不少人对快刀斩麻的手法心存疑虑，担心它弊大于利，或因简便易行被“不良国家”滥用，带来全球性影响。于是，凯斯着眼于改善地球工程手段，研发出一种碳捕获设备，这种空气滤清塔类似火力发电厂用来清除二氧化硫的喷雾塔，使用风扇让待处理的空气通过可以吸收二氧化碳的氢氧化钠喷雾。在其内部，石灰与二氧化碳结合，形成固体碳酸钙。这一反应会释放出氢氧化钠，便于再利用，而二氧化碳可以被储存在地下，或者回收，用来生产汽油。

    在实验中，一台高20英尺、宽4英尺的空气滤清塔每年每平方英尺可以捕获2吨二氧化碳(约等于一个美国人一年的碳排量)，每吨用电不到100千瓦时。凯斯希望最后能建成由300英尺长、60英尺高的滤清塔组成的处理厂，每年吸收110万吨二氧化碳。

    4太阳能公路

    用太阳能电池板取代沥青铺路？这异想天开的主意由太阳路公司(Solar Roadways)创始人斯科特·布鲁索提出，而且很快就要成真。

    根据设计，太阳能公路由三层组成：最上层为透明的玻璃保护层，中间为光伏电池和LED灯，用来发电照明，最下面是隔离层，用以隔绝土壤的湿气。

    今年2月份，在美国交通部资助下，太阳路公司制造出第一块电板原型。它长宽各为12英尺，以每天平均日照四小时计，每块电板每天可以产生7600千瓦时电力，如此算来，一条一英里的四车道高速公路可以为500个家庭提供电力。“如果把美国所有路面换成太阳能电池板，那么所发的电能供全国所用还绰绰有余，”布鲁索说。

    布鲁索的目标是让每块电板的成本降到1万美元以下。虽然这是沥青成本的三倍，但他将努力把电板寿命延长至沥青的三倍。“这样一来成本打了个平手，”他说。“此外我们还能发电。”

    要实现商用，关键在于面板的玻璃。它必须粗糙，这样才能有摩擦力，内嵌发热元件，可以融化冰雪，可经受数年车流的碾压。“最大的挑战是高速路上的快车道，”布鲁索说，“那里常有40吨的卡车行走，可能还配着雪地链。”与此同时，它必须能够自动清洗，以免阻碍阳光照射到光伏电池上；布鲁索倾向于用正在实验中的亲水玻璃，它可以利用阳光分解有机污物，雨水冲过后不会留下脏脏的痕迹。

    预计两年后，这种面板就可以在停车场铺设实验，布鲁索认为那是检验电板灯光和发电系统的绝佳场所。指示方向的箭头和停车线可随时调整，产生的电力可以供应附近商户。“我跟负责沃尔玛电力的家伙聊过，”布鲁索说，“超市大约有20万平方英尺，停车场面积是它的四倍。我以80万平方英尺计算，发现即便停满了车，所生产的电量也是他们目前用电的10倍。”

    不过，布鲁索希望现在就开始小规模应用这项技术，比如在快餐店。配有太阳能发电停车场的麦当劳店可以部分或者完全摆脱电网，成为电动车的充电点。“最好的电动车也只能开三个小时，”他说，“但如果能在麦当劳充电，就可以在全美漫游，去哪儿都不怕。”

    5二氧化碳变汽油

    如果说世界有些事听起来太美好，几乎不像真的，那一定包括“绿色自由”。如果提出这一方案的核科学家F·杰弗瑞·马丁没有搞错，我们可以永远开着烧汽油的车辆和飞机，而且是零排放，不会造成全球变暖。

    “绿色自由”主张使用现有技术，利用核电站网站，从大气中捕捉二氧化碳、并用化学方法将之转化为汽油。“我们不从地下索取任何东西，不使世界变得更糟糕，不用矿物燃料造汽油，”在洛斯阿拉莫斯国家实验室工作的马丁解释说。

    为了收集和处理足够的二氧化碳，给整个国家提供燃料，需要建设500个新核电站，每个可以生产71.4万加仑的汽油。今天在美国只有104个核电站，很多老旧待修。“美国已经30年没建核电站了，”马丁说，“所以我们首先得实现这方面的转变。”与此同时，他认为，只要建9个新核电站，就可以弥补每年美国国内汽油生产量的下降。

    建立这套系统的关键在于如何将核冷却塔变成巨大的二氧化碳捕获器。正常情况下，这些塔会吸入空气冷却反应堆产生的热水。在“绿色自由”方案中，空气将流经过加在冷却液中的碳酸钾溶液。“对二氧化碳来说，碳酸钾仿佛真空吸尘器，”马丁说。为回收利用二氧化碳，他提出了一个节能的电气化学过程，只产生氢气一种副产品。

    在得州议员哈切森争取到的拨款支持下，“绿色自由”打算在得州西部一个核电厂建一个示范项目。如果一切按计划进行，这个厂将于2018年开始发电和生产汽油，为整个国家树立榜样。

    6核电站复兴

    洛克菲勒大学人类环境项目负责人杰西·奥苏贝尔既是崇尚技术的未来学家，也是激进的自然主义者。他一直对所谓可再生能源持怀疑态度，水电、风电、太阳能和生物能源都曾受到他毫不留情的批评。他指出，这些“绿色能源”都会对环境造成巨大的负面影响，100平方米风区所能产生的电力，仅能点亮一两盏电灯，要想用风力发电使纽约所有电器设备都运转起来，需要将康涅狄格州每平方米土地都变成风电场；“小规模范围内，这些办法可能可行，”奥苏贝尔说，“但如果以20亿家庭计，那些办法一点都不绿色。”

    奥苏贝尔相信天然气将成为未来50年的主导能源，而随着新铀矿的开发和核电站安全技术的提高，核能将得到充分的发展，下一个世纪将是核能的世纪。核电厂白天高峰时间发电，晚上分解水，生产氢气。“核电厂的产品由一变二，经济学上更具吸引力。”他说。至于核废料的处理，俄罗斯和英国早有研究：把废料做成包有钨制外壳的“胶囊”，放入地壳中，内裹的放射性废料会为“胶囊”加热，热到一定程度，它们会熔化周围的岩石圈，把自己埋到几英里深的地方去。“核废料又热又重，”奥苏贝尔说，“‘自沉胶囊’的概念利用了其热度和重力，非常简单。”　　　　　　　编译：Dawn