异想天开 奇招救地球
2007年08月17日 来源:国际在线
进入21世纪以来,全球变暖已经成为全人类共同关心的话题,层出不穷的极端气候现象也让人们感到灾难即将临近。人类怎样拯救地球?传统的方法不外乎减少污染、保护环境。但全球变暖是人类数百年工业化进程造成的恶果,单纯靠减少污染来防范短期内难以见效。因此我们需要创造性的思维,想出切实可行的防止全球变暖的办法。
到北极去造冰?给融化的冰川盖上毯子?这些拯救地球环境的方法看起来有点异想天开,但这确实是一些严肃科学家正在努力“攻关”的科学课题,他们希望这些非常规的办法能够减少全球变暖带来的恶劣影响。
1.给阿尔卑斯山冰川盖上隔热毯
2.在北极造冰
3.用水泵驯服飓风
4.在沿海地区建湿地人工岛
5.用基因改良树木(以上均为虚拟图片)
为地球“降温”
金羊网 2007-08-13
□温文
广州最近上了“新火炉”的“光荣榜”。为了解决气候变暖给人类带来的危害,科学家们提出了各种“降温”设想……
最近广州人饱受炎热的煎熬,最高天气连续超过35摄氏度的时间长近一个月,在中国“新火炉”榜上有名。
不独广州,如今全球气候变暖已是不争的事实,而且高温天气将一年年在世界各地持续上演。面对全球气候变暖给人类生活、工作和生产带来日益严峻的危机,除了敦促国际社会采取切实可行的措施减少温室气体排放之外,近些年来很多科学家提出各种方法来为地球“降温”。有的设想近乎异想天开,但也为人类解决地球变暖问题提供了新的视角。
将硫磺撒进大气层
1995年诺贝尔化学奖得主、荷兰科学家保罗·克鲁岑去年提出一项方案:向大气层上部释放硫磺微粒,给地球人工降温。
他认为,可以通过释放气象气球或发射重型炮弹将硫磺微粒送到高空大气层,硫磺在大气中扩散会提高地球对太阳光的反射率。硫磺所发挥的作用类似于在空气中设置无数“小镜子”,使一些阳光无法到达地面,从而产生为地球总体降温的效果。
据测算,若实施这一计划,每年所需开支约为500亿美元,发达国家每人需负担25-50美元。由于克鲁岑在大气研究方面具有很高权威,故这一构想已引起各国科学家的重视。
在地球轨道安装透镜
美国国家科学院主任、大气化学家拉尔夫·西塞罗博士,曾鼓励所有顶尖科学家都加入“地球工程学”的行列。去年4月,在西塞罗的邀请下,美国亚利桑那州大学著名天文学家罗杰·安吉尔在美国国家科学院年度会议上,阐述了自己给地球“降温”的设想:在地球轨道上安装小型透镜,以使太阳光偏离地球。根据安吉尔的计算,大约需要上万亿个这样的小透镜,每个小透镜的宽度约为0.6米,而且非常薄、非常轻。
以“太空盾”遮挡阳光
英国剑桥大学的一些科学家提出一个大胆而惊人的构想——即耗资数十亿英镑在地球上空放置一个巨型的“太空防护盾”,从而达到有效抵挡阳光辐射,使地球温度降低。
该设想的灵感来源于1814年印尼的一次火山爆发,当时大量物质被喷发到地球大气层的顶部,导致此后3年时间里当地的平均气温下降了足足30%。
此外,还有科学家提出在沙漠中安装反射膜,或是在全球海洋中放置由白色涂料做成的漂浮岛屿,使更多的太阳光被反射回太空。亦有科学家设想向低层海洋云喷射盐水以增加太阳光的反射率。
把二氧化碳埋进海底
上述各种设想,都是以遮挡或反射太阳光为路向。另有英国科学家提出另一种思路——将导致温室效应的“元凶”二氧化碳埋入海床下,可减轻全球变暖的程度。
科学家选择一油田做试验。通过使用新技术,发电站不再将二氧化碳排放到大气中,而是通过液化技术,经由一条废弃不用的输油管,重新泵回指定的油田。据测算,指定油田每年可吸纳500万吨液化二氧化碳,并可将之储存在那里达一万年以上!
将硫磺撒进大气层的降温设想,引起各国科学家的重视
火山爆发导致降温,给了科学家灵感
美科学家大胆设想 未来农场建成摩天大楼
2007年08月06日 07:02:33 来源:新闻晨报
面对日趋严重的全球变暖问题及城市人口剧增之势,一位美国科学家日前提出了大胆设想:建设摩天大楼一样的垂直农场,既可为大量居民提供饮食所需,又能利用植物光合作用吸收二氧化碳,从而给地球降温。
150栋就能使纽约自给自足
据报道,现年67岁的美国哥伦比亚大学微生物学家迪克森·德斯波米尔认为,为了遏制全球变暖的趋势,人类需要培育出更多的森林,但综合各种因素考虑,未来我们很可能面临没有更多地方可以植树的难题。
德斯波米尔表示,如今唯一能为吸收二氧化碳的树林腾出空间的方法,就是改变我们种地的方式,退耕还林。
他设想出这样一幅图画:建一些摩天大楼似的“垂直农场”,每座农场有30层楼高,一边生产水果、蔬菜和谷物,一边产生清洁能源,净化污水。
据德斯波米尔估计,每个垂直农场能为5万人提供饮食所需,约150栋此类建筑物便能使纽约市自给自足。利用现有的绿色建筑系统,垂直农场将能实现城市环境的净化。
德斯波米尔是曼哈顿环保工程公司“纽约太阳能利用”的董事会成员,“纽约太阳能利用”公司曾于今年5月在一个钻井浮船上展示了类似的城市农场概念。
解决建设难题要5到10年
除了增加森林面积遏制全球变暖的目的,德斯波米尔提出发展室内农业还有另外一个原因:世界人口急剧增长。
据人口统计学家估计,到2050年,全球总人口将比现在多出30亿,达到92亿人。如果继续维持现有的农业发展模式,那么只能把相当于巴西国土面积的土地开辟成耕地,才能养活增加的人口。然而,一方面,现在地球上几乎所有能生产粮食的土地都已经变成了耕地,另一方面,由于全球变暖导致海平面上升,未来可能有更多可耕种的土地要被淹没。
而德斯波米尔设想的垂直农场给解决这一难题带来了一条新思路。他于6年前提出了这一概念,并同对建设“城市可持续农业发展中心”感兴趣的荷兰、阿联酋等国的科学家和风险投资家签署了合作协议。
目前,德斯波米尔正在同潜在投资者们讨论建设第一座垂直农场示范园一事。他估计,建筑师、工程师、农艺学家和城市规划者,需要用5到10年时间,才能将高科技农业实验同最新建筑技术完美结合起来。
垂直农场有四大独特优点
一些分析人士认为,垂直农场想要变成现实面临许多难题,首先就是缺乏实验资金,需要腰缠万贯的拥有乌托邦理想的慈善家鼎力支持。
建设一个小而简单的垂直农场大概要2亿美元。德斯波米尔相信,第一个垂直农场将在15年内建成,资金很可能来自于破坏环境的石油所得。
尽管这颇有讽刺意味,但如果垂直农场真的诞生,将会带来以下四大独特的好处:
第一,城市中没有牲畜,因此疾病不大容易通过未经处理的排泄物传播;第二,不会因天灾造成农作物大规模欠收;第三,“无赖”转基因品种进入“天然”植物世界的可能性微乎其微;第四,所有农作物都可以通过有机栽培方式生长,不会使用除草剂、杀虫剂或农药,从而大大减少了有害的农业废物。
惊叹!摩天大楼改成农场了,在里面种菜
在城市里发展农业总是带点堂吉诃德式的不切实际。但现年67岁的迪克森·戴波米亚(Dickson Despommier)博士却一直致力于在城市建农场的研究。他认为,未来人们可以在城市建立"高层都市农场",种植新鲜、健康的食品,养殖各种鱼类和家禽,以满足人们的需求。
改善环境并提供食物
据7月刊的《大众科学》报道,这些"垂直农场"是一种没有污染、没有寄生虫和各类危险细菌的可控环境,可以常年生产农作物、家禽和各种鱼类。戴波米亚博士估计,只要150座"垂直农场",就能供应整个纽约一年的蔬菜粮食所需。他还声称,一栋58层的“农场”,占地仅1.3万平方米,却可以提供74.32万平方米的农作物生长面积,其产量相当于一个414.4万平方米的传统农场,足够养活3.5万人。
专家们认为,为了最大限度地改善环境、节约能源,垂直农场应建设在城市里或城市近郊。这样,农作物可以直接利用来自城市的有机垃圾和不含化学物的生活废水,同时,又省却了农作物的贮藏和运输过程,城市居民可以直接吃到新鲜农作物。
想象一下在纽约的闹市中,竖立着一座座30层高的大厦,它们不仅是水果、蔬菜和谷物的生产基地,更能清洁能源和净化废水。在垂直农场,可以建立池塘养殖各种鱼类,利用小围养殖家禽;利用无土方法种植各种植物,将植物悬置在水中或者其他溶液中;利用太阳光来生产热量和发电,以便昼夜不停地使植物的生长条件达到最优化。戴波米亚说:"就热量和水资源这两个因素而言,我们再也不会受大自然变幻无常的气候的困扰。"
这些摩天大温室,类似巴比伦空中花园似的种植园,可以全年365天不间断地种植、收割,其产量是普通农场的300多倍,不但能够解决人们的吃饭问题,还可以为都市提供源源不断的氧气和清洁水源。向天空要耕地,还土地于自然,小心翼翼地修复地球家园生态圈,这是21世纪最美丽的神话。
自循环体系不制造任何垃圾
但为什么要把"垂直农场"建在城市?那是因为:这里没有未经处理的废物,动物不会因此感染和传播疾病;天气灾害远比郊区少,农作物受到的危害也较少。此外,到2050年,世界80%的人口都将居住在城市,城市已经具备发展"垂直农场"的人口密度和基础设施;另外,谁不想尽快吃到新鲜的蔬果呢?而且,这些摩天大楼不仅提供粮食,而且还供应能源,创造出一个可自我持续发展的环境。
戴波米亚博士从6年前开始项研究,是在现有的温室耕作技术基础上设计这一垂直农场的。垂直农场主要能源来自太阳能板吸收的太阳能。此外楼顶还安装风力螺旋叶,像风车那样,为大楼提供风能。整座大楼的玻璃面板由钛氧化物造成,能收集污染物。雨水是它的最好清洁剂。下面的水槽收集雨水,进行过滤。
大楼设有控制室,控制整座大楼的运作。每层楼的天花板上安装有土壤水分蒸发恢复系统,冷冻的流动液体能吸收植物蒸发的汽。据估计,一座"垂直农场"可以收集到约23吨水。垂直农场必须是一个自循环体系,整体就像一棵巨大的植物一样,进行光合作用、吸收温室气体、排放氧气、净化污水、生产出谷物和蔬菜、有机废料也进行沼气发电。总之,垂直农场不但为城市居民提供了新鲜的食品,还可以净化城市环境,而其本身又不制造任何垃圾。
10年内可望实现
据估计,"垂直农场"的造价不菲,建造一座简单小型的"垂直农场"大概需要2亿美元。但随着农地越来越少,"垂直农场"将会受到日本、冰岛和迪拜的青睐。目前,纽约的几家公司(包括IBM在内)已对"高层都市农场"这一概念表示出了很大兴趣。戴波米亚更是乐观地预测,10年之内将会出现第一家这样的农场。
但是,建造垂直农场并非易事。在技术上必须达到:1、造价不能太高;2、持久耐用且运行安全。这就要求垂直农场必须同时符合自然生态学,可与自然和城市都达成和谐共生。
可扭转全球变暖
但这个研究跟全球变暖化有什么关系呢?这位哥伦比亚大学的环境科学和微生物学教授坚信,他所研究的"垂直农场"摩天大楼可以有助于抑制全球变暖。戴波米亚认为,只有当相当一部分的耕地重新成为树林,人类才有维持气候稳定的转机。假如垂直农场能够彻底取代传统农场,那么世界上许多因人类耕作或放牧而遭到破坏的地区,其生态系统就会慢慢恢复。在温带和热带,多年生树林的恢复,将会消耗掉过多的二氧化碳,扭转目前的全球气候变化。
此外,人口膨胀是另外一个发展"垂直农场"的原因。到2050年,全球人口将增至9.2亿,如果到时我们还沿用现有的耕作方式,那么只能将整个巴西都变为耕地,才能应付人类的粮食需求。而且,现在适合耕作的耕地都已开发得差不多了。
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