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替代能源 - 维基百科，自由的百科全书
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替がえ代だい能のう源げん

能のう够代替だいたい化石かせき燃料ねんりょう的てき能のう源げん
（重定しげさだ向こう自じ新能しんのう源げん）
「新能しんのう源げん」重定しげさだ向むかい至いたる此。關せき於与本條ほんじょう目め同名どうめい之の其他主ぬし题，請見「新しん加か坡能源げん有限ゆうげん公司こうし」。

替がえ代だい能のう源げん（英語えいご：alternative energy）指ゆび的てき是ぜ所しょ有能ゆうのう够代替だいたい化石かせき燃料ねんりょう的てき能のう源げん资源。这些替がえ代だい能のう源げん能のう够解决人们对化石かせき燃料ねんりょう的てき诸多顾虑。

随ずい着ぎ时间的てき推移すいい，替がえ代だい能のう源げん的てき构成以及有ゆう关能源げん使用しよう的てき诸多争そう议都发生了りょう很大变化。如今，伴ばん随ずい着ぎ可か选择能のう源げん的てき增加ぞうか以及能のう源げん使用しよう目的もくてき的てき多た样性，人にん们在是ぜ否いや将はた一种能源划分为替代能源上产生了很大分歧。[1]

但ただし总体来らい说，现在所しょ说的替がえ代だい能のう源みなもと是ただし在ざい生なま产或回收かいしゅう（英えい语：Energy recovery）过程中ちゅう，不ふ会かい像ぞう化石かせき燃料ねんりょう那な样产生せい不良ふりょう后きさき果はて的てき能のう源げん。这些不良ふりょう后きさき果はて尤ゆう其指會かい造成ぞうせい全ぜん球たま变暖的てき一いち个重要よう原因げんいん——高だか二に氧化碳（温室おんしつ气体）排はい放ひ。

图为在ざい哥本哈根附近ふきん的てき近海きんかい风力涡轮机つくえ

定てい义

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來らい源みなもと 定義ていぎ（原はら為ため英文えいぶん）
牛津うしづ词典 以不耗盡天然てんねん資源しげん或ある危害きがい環境かんきょう的てき方式ほうしき作為さくい燃料ねんりょう的てき能のう源げん。[2]
普ふ林りん斯顿WordNet 源みなもと自じ不ふ耗盡天然てんねん資源しげん或ある危害きがい環境かんきょう的てき資源しげん的てき能のう源げん。[3]
2007年ねん应对气候变化大会たいかい 源みなもと自じ非ひ傳統でんとう資源しげん的てき能のう源げん（例れい如壓縮あっしゅく天然てんねん氣き、太陽たいよう、水力すいりょく發電はつでん、風ふう）。[4]
美國びくに自然しぜん資源しげん保護ほご委員いいん會かい 不ふ被ひ普遍ふへん使用しよう並なみ往往おうおう有利ゆうり環境かんきょう的てき能のう源げん，例れい如太陽たいよう能のう、風ふう能のう（相對そうたい於化石かせき燃料ねんりょう）。[5]
材料ざいりょう管理かんり服ふく务 源みなもと自じ化石かせき燃料ねんりょう以外いがい的てき燃料ねんりょう資源しげん，一般いっぱん又また可か稱しょう作さく可か再生さいせい能のう源げん。例れい子こ有風ゆうふう、太陽たいよう、生物せいぶつ量りょう、浪なみ、潮汐ちょうせき能のう。[6]
托たく里さと奇き地区ちく委い员会 从化石かせき燃料ねんりょう的てき替がえ代品だいひん中ちゅう产生的てき能のう源げん，不ふ一定いってい是ぜ可か再生さいせい能のう源げん。[7]

发展历程

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经济历史学がく家か已やめ经观察到了りょう替がえ代だい能のう源げん使用しよう的てき关键性せい过渡期き，并认为其对今后きさき的てき重大じゅうだい经济变革具有ぐゆう关键性せい的てき影かげ响[8][9][10]。当とう替がえ代だい能のう源げん即そく将はた取と代だい当とう时的主ぬし导能源げん时，主しゅ导能源げん的てき供きょう应就会かい变得不ふ稳定，同どう时还伴とも有能ゆうのう源げん价格的てき快速かいそく上じょう涨。

煤すす炭ずみ替がえ代だい木材もくざい

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历史学がく家かNorman F. Cantor（英えい语：Norman F. Cantor）描述了りょう中世ちゅうせい纪后期き煤すす炭すみ作さく为当时的替がえ代だい能のう源げん，把わ整せい个社会かい从对木材もくざい过度消耗しょうもう的てき危机中ちゅう拯救了りょう出来でき：

“在ざい中世ちゅうせい纪的前ぜん几个世よ纪，欧おう洲しゅう人じん居住きょじゅう在ざい广袤的てき森林しんりん中ちゅう。1250年ねん后きさき，他た们大肆砍伐森林しんりん，到いた了りょう1500年ねん，用よう于做饭和取と暖だん的てき木材もくざい已やめ经十じゅう分ふん缺乏けつぼう了りょう。截止到いた1500年ねん，欧おう洲しま正ただし处于能のう源みなもと和かず营养危机的てき边缘，直ちょく到いた16世せい纪烟けむり煤すす的てき发现以及玉だま米まい和わ马铃薯いも种植才ざい化か解ほどけ了りょう这场灾难。”[11]

石油せきゆ替がえ代だい鲸油

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19世せい纪早期き，鲸油（英えい语：Whale oil）是ぜ当とう时主要しゅよう的てき润滑油ゆ和わ照明しょうめい燃料ねんりょう，到いた19世せい纪中期き，人にん类对鲸鱼的大量たいりょう捕と杀（英えい语：History of whaling）导致鲸鱼数量すうりょう急きゅう剧减少しょう，鲸油价格扶摇直上ちょくじょう，但ただし也为石油せきゆ的てき引进提供ていきょう了りょう时机，首しゅ批商品しょうひん化か的てき石油せきゆ出で现在1859年ねん的てき宾夕法ほう尼あま亚州（英えい语：Titusville, Pennsylvania）[12]。

乙おつ醇あつし替がえ代だい化石かせき燃料ねんりょう

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主しゅ条目じょうもく：燃料ねんりょう乙おつ醇あつし

1917年ねん，亚历山大やまだい·格かく拉ひしげ汉姆·贝尔提ひさげ倡使用しよう从玉米まい、小麦こむぎ和わ其他农作物ぶつ中ちゅう提ひさげ取的とりてき乙おつ醇あつし作さく为煤和わ石油せきゆ的てき替がえ代だい能のう源げん，并声称しょう人じん类离化石かせき燃料ねんりょう用よう尽つき的てき那な一天已经不远了。在ざい贝尔看み来らい，需要じゅよう替がえ代だい能のう源げん是ぜ因いん为现有ゆう的てき主要しゅよう能のう源げん再生さいせい能力のうりょく都と不ふ强つよ[13]。从20世せい纪70年代ねんだい开始，巴ともえ西にし就制定せいてい了りょう乙おつ醇あつし燃料ねんりょう项目（英えい语：Ethanol fuel in Brazil），并成为仅次じ于美国こく的てき世界せかい第だい二に大だい乙おつ醇あつし生なま产国和わ世界せかい上じょう最大さいだい的てき乙おつ醇あつし出口でぐち国こく[14]。在ざい该项目め中ちゅう，巴ともえ西にし使用しよう现代化か的てき生なま产设备，将はた廉れん价的糖とう蔗（英えい语：sugar cane）作さく为原料りょう，把わ剩あま下した的てき蔗渣（英えい语：bagasse）用もちい来らい供きょう热和发电[15]，此后，巴ともえ西にし的てき街道かいどう上じょう再さい也没有ゆう完全かんぜん依よ靠もたれ石油せきゆ驱动的てき轻型车。到いた2008年ねん底そこ，巴ともえ西にし全国ぜんこく至いたり少しょう配はい有ゆう一个乙醇燃油加油泵的加油站已有35000家いえ[16]。

纖維素せんいそ乙おつ醇あつし能のう从众多た原料げんりょう中ちゅう生なま产出来でき，并且能のう提ひさげ高だか农作物的ぶってき利用りよう率りつ。由よし于产出で的てき有用ゆうよう原料げんりょう增ぞう多た，而一些养分密集型肥料和杀菌剂的使用量保持不变，所しょ以这种新的てき方法ほうほう能のう够提升ます农作物ぶつ总产量りょう，并减少すくな碳足迹[17][18]。2008年ねん，美国びくに已やめ有ゆう九家在建或已投入生产的商用しょうよう纤维素もと乙おつ醇あつし工こう厂（英えい语：cellulosic ethanol commercialization）[19]。

第だい二に代だい生物せいぶつ燃料ねんりょう（英えい语：Second-generation biofuels）技わざ术能够从非ひ食用しょくよう生物せいぶつ中ちゅう生なま产燃料ねんりょう，因いん此能够尽量りょう避免将はた食物しょくもつ变为燃料ねんりょう[20]。截至2010年ねん7月がつ，丹に麦むぎ已やめ有ゆう一家いっか第だい二に代だい（2G）商用しょうよう乙おつ醇あつし燃料ねんりょう工こう厂（因いん必肯（英えい语：Inbicon）生物せいぶつ炼油厂）在ざい运行生せい产[21]。

气化煤すす替がえ代だい石油せきゆ

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20世せい纪70年代ねんだい，吉よし米べい·卡特总统的てき政府せいふ提ひさげ倡用煤すす的てき气化（英えい语：coal gasification）气化煤すす代替だいたい昂のぼる贵的进口石油せきゆ，但ただし是ぜ80年代ねんだい的てき石油せきゆ价格急きゅう剧下跌让该计划宣告せんこく破やぶ产，同どう时遭殃的还有人造じんぞう燃料ねんりょう公司こうし（英えい语：Synthetic Fuels Corporation）（一家政府出资成立的新能源开发公司），实际上じょう，气化煤すす的てき碳排放ひ量りょう和わ造成ぞうせい的てき环境污染也是不ふ容よう小しょう觑的。[來らい源みなもと請求せいきゅう]

常つね见的替がえ代だい能のう源げん类型

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  • 水力すいりょく發電はつでん可か以捕捉ほそく来らい自じ下落げらく的てき水みず的てき能のう量りょう。
  • 核かく能のう是ぜ利用りよう核かく裂きれ变来释放能のう量りょう储存起おこり来らい。
  • 風ふう能のう是ぜ利用りよう风力发电。
  • 太ふとし阳能是ぜ对阳光こう的てき利用りよう，能のう够将阳光转化成かせい热能和わ电能。
  • 地熱じねつ能のう是ぜ利用りよう地球ちきゅう内部ないぶ的てき热量来らい烧水，为建筑供热以及发电。
  • 生物せいぶつ燃料ねんりょう和わ乙おつ醇あつし燃油ねんゆ是ぜ从植物しょくぶつ中ちゅう提ひさげ取的とりてき取と代だい汽油的てき汽车动力燃油ねんゆ。
  • 氢可か以从许多技わざ术中生せい产出来でき作さく为能量りょう传递的てき介かい质。

儲もうか能のう技わざ术

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主しゅ条目じょうもく：儲もうか能のう技術ぎじゅつ

热泵和わ热能存そん储（英えい语：Thermal energy storage）都と要求ようきゅう使用しよう一些非常规能源。热泵能のう从一些低质的能源（如海水すい或ある湖水こすい，不ふ论是地面じめん的てき还是空そら气中的てき）中ちゅう吸收きゅうしゅう额外的てき能のう量りょう来らい产生电能（在ざい一些条件下也可以是机械能或热能）。

热能存そん储技术能够让温度おんど在ざい几天甚至几个月内げつない保持ほじ不ふ变，不ふ论是保ほ热还是ぜ保冷ほれい（英えい语：interseasonal）， 而且还能储存显热（英えい语：sensible energy）（通つう过改变介质的温度おんど）或ある潜せん热（通つう过改变物体ぶったい的てき状じょう态，也就是ぜ从固态向液えき态转变或逆ぎゃく向こう转换， 比ひ如说从水到いた冰水混合こんごう物ぶつ或ある到いた冰）。能のう量りょう来らい源げん可か以是自然しぜん能のう源げん（通つう过太阳能集しゅう热板吸收きゅうしゅう热量或ある干ひ式しき冷却れいきゃく塔とう来らい收集しゅうしゅう冬ふゆ天てん的てき低温ていおん）和かず废料能のう源げん（比ひ如来にょらい自じ暖だん通どおり空そら调系统、工こう业生产过程ほど或ある者もの发电厂）或ある者もの过剩能のう源げん（比ひ如由于水力りょく发电的てき季き节性或ある风力 发电的てき间歇性せい而产生せい的てき）。加か拿大阿おもね尔伯特とく省しょう的てき德とく雷かみなり特とく-兰丁太ふとし阳能社しゃ区く（英えい语：Drake Landing Solar Community）就是一个很好的例子。地ち孔あな热能存そん储器（英えい语：Borehole thermal energy storage）通つう过车库屋顶上的てき太ふとし阳能收集しゅうしゅう器き为该社しゃ区く提供ていきょう一年中所需热量的97%， 其中大だい部分ぶぶん热量都と是ぜ在ざい夏なつ天たかし收集しゅうしゅう的てき[22][23]。存そん储器可か以是保温ほおん储罐，以碎石子いしこ到いた基もと岩がん等とう各かく种石材ざい为构成なり的てき钻孔群ぐん， 或ある者もの排列はいれつ整せい齐能够保温ほおん的てき浅あさ坑あな。其中有ちゅうう些应用よう需要じゅよう热泵技わざ术。

可か再生さいせい能のう源げん与あずか不可ふか再生さいせい能のう源げん的てき竞争

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主しゅ条目じょうもく：可か再生さいせい能のう源げん

可か再生さいせい能のう源みなもと是ただし指ゆび来き自じ自然しぜん资源， 例れい如太ふとし阳光[註 1]、风、雨あめ、潮汐ちょうせき、地ち热等ひとし自然しぜん资源，这些资源有可ゆか再生さいせい性せい（可か以自动再生さいせい）。可か再生さいせい能のう源げん与あずか化石かせき燃料ねんりょう释放能のう量的りょうてき过程有ゆう着ぎ一些本质上的区别。石油せきゆ、煤すす炭ずみ或ある者もの天然てんねん气燃料ねんりょう的てき生なま产是一项复杂艰难的过程， 需要じゅよう大量たいりょう的てき复杂设备和わ一系列的化学和物理反应；但ただし相そう比ひ之の下した，替がえ代だい能のう源げん的てき生なま产只需要じゅよう一些基础设备和简单的自然反应就可以实现。木材もくざい作さく为可再生さいせい能力のうりょく最强さいきょう，分布ぶんぷ最さい广泛的てき替がえ代だい能のう源げん， 燃もえ烧时所しょ产生的てき碳与自然しぜん降くだ解かい时释放的てき碳是等量とうりょう的てき。

生なま态友好ゆうこう型がた替がえ代だい能のう源げん

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一いち些如生物せいぶつ质这样的てき可か再生さいせい能のう源げん被ひ看み做是对生态有害ゆうがい的てき化石かせき能のう源げん的てき替がえ代品だいひん， 但ただし可か再生さいせい能のう源げん并不是ぜ一开始就被当做替代能源的。比ひ如说，荷に兰曾是把わ棕榈油ゆ当とう做生物せいぶつ燃料ねんりょう使用しよう的てき大国たいこく，但ただし现在却取消とりけし了りょう所有しょゆう对棕榈油的てき补助，因いん为有科学かがく证据表明ひょうめい棕榈油ゆ的てき使用しよう有ゆう时可能会のうかい对环境さかい产生比ひ化石かせき燃料ねんりょう还要大だい的てき危害きがい[24]。目前もくぜん， 为了给民众一个交代こうたい，荷に兰政府せいふ和わ一些环保组织正在努力追踪进口棕榈油的来源，以查清きよし这种燃油ねんゆ是ぜ怎么生せい产出来でき的てき[24]。至いたり于用农作物ぶつ生せい产生物せいぶつ燃料ねんりょう的てき方法ほうほう，现实情じょう况是，就算把わ全ぜん美国びくに收おさむ获的所有しょゆう谷たに物ぶつ物ぶつ都と用よう来生きすぎ产生物せいぶつ燃油ねんゆ，结果也仅能のう满足16%的てき汽车用よう油あぶら需求。为了生せい产生物せいぶつ燃料ねんりょう，巴ともえ西にし能のう够吸收きゅうしゅう大量たいりょうCO
2的てき热带雨林うりん已やめ经遭到极大破たいは坏，这些无疑是ぜ让粮食しょく市し场与能よのう源みなもと市し场竞争そう，其结果はて必然ひつぜん是ぜ食品しょくひん价格上じょう涨，对一些环境问题，如全球だま变暖也是百害ひゃくがい而无一利いちり，还会提ひさげ高だか本国ほんごく对外国がいこく能のう源げん的てき依よ赖性[25]。最近さいきん，人にん们陆续发现了一些能够取代这些名声不太好的可持续燃料的能源，如可用よう于商业用途ようと的てき纤维素もと乙おつ醇あつし。

关于替がえ代だい能のう源げん的てき新しん概念がいねん

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碳中性せい以及碳负性せい燃料ねんりょう

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主しゅ条目じょうもく：碳中性せい燃料ねんりょう和わ甲きのえ醇あつし经济

碳中性せい燃料ねんりょう是ぜ一いち种利用りよう氢化反はん应废料りょう、发电厂排放ひ气体（英えい语：flue-gas emissions from fossil-fuel combustion）中なか的てき二に氧化碳、汽车尾お气以及海水かいすい中なか的てき碳酸来生きすぎ产的合成ごうせい燃料ねんりょう包括ほうかつ甲きのえ烷、汽油、柴しば油ゆ、航空こうくう煤すす油ゆ或ある者もの氨[26][27]。一些商用合成燃料公司表示，如果油ゆ价超过55美び元もと每まい桶おけ，那な么合成ごうせい燃料ねんりょう生せい产的成本なりもと就会低てい于石油せきゆ生なま产成本ほん[28]。可か再生さいせい甲きのえ醇あつし（RM）是ぜ由ゆかり氢和わ二に氧化碳在氢化反はん应下生成せいせい的てき一いち种燃料ねんりょう，并且氢是从水みず电解中ちゅう得え到いた的てき。这种燃油ねんゆ可か以掺在ざい运输燃料ねんりょう中ちゅう或ある者もの用作ようさく化工かこう原料げんりょう来らい加工かこう[29]。

冰岛格かく林りん达维克かつ国くに际碳回收かいしゅう公司こうし（英えい语：Carbon Recycling International）旗下きか的てき乔治·欧おう拉ひしげ二氧化碳回收工厂从2011年ねん起おこり每年まいとし都と能のう从Savrtsengi发电厂（英えい语：Svartsengi Power Station）排はい放ひ的てき废气中ちゅう生なま产出200万まん升しょう车用甲きのえ醇あつし燃油ねんゆ[30]，它的年ねん产量可か达到500万まん升しょう[31]。 在ざい德とく国こく的てき巴ともえ登のぼる-符ふ腾堡州しゅう，由ゆかり太ふとし阳能与あずか氢能研究けんきゅう中心ちゅうしん和わ弗どる劳恩霍夫协会共同きょうどう建造けんぞう的てき一いち个250千瓦的甲醇合成燃料工厂在2010年ねん开始生せい产，目前もくぜん正ただし在ざい向こう千せん万まん瓦かわら级扩建けん，预计将はた于2012年ねん秋あき完成かんせい[32][33]。奥おく迪すすむ公司こうし也在德とく国こく埃ほこり姆斯兰县的てきWerlte镇建造けんぞう了りょう一家いっか碳中和ちゅうわ液化えきか天然てんねん气（LNG）厂[34]，旨むね在ざい生なま产出能のう够抵消しょう它们的てきA3跑车克かつ特とく隆たかし型がた车所消耗しょうもう的てき液化えきか天然てんねん气的车用燃油ねんゆ。按照该工厂最初さいしょ的てき生なま产力，它每年まいとし可か减少2800公おおやけ吨的CO2排はい放ひ量りょう[35]。在ざい南みなみ卡罗莱纳州しゅう的てき哥伦比ひ亚[36]、加か利り福ぶく尼あま亚州的てき卡马里さと奥おく[37]和かず英えい格かく兰的达灵顿等地とうち也出现了类似的てき加工かこう工こう厂[38]。

这些能のう源げん被ひ看み做是碳中性せい能のう源げん，因いん为它们不会かい导致温室おんしつ气体含量的てき净增加ぞうか[39]。就合成ごうせい燃料ねんりょう代替だいたい化石かせき燃料ねんりょう来らい说，或ある者もの从它们以废弃的てき碳或海水かいすい中ちゅう碳酸为原料りょう[40]以及它们的てき氧化要よう依よ赖排气管中ちゅう的てき“碳捕捉ほそく”来らい看み，碳中性せい燃料ねんりょう能のう够减少二氧化碳排放（英えい语：negative carbon dioxide emission）及大气中二氧化碳的净含量，因いん此有望ゆうぼう成なり为温室おんしつ气体修おさむ复（英えい语：greenhouse gas remediation）的てき新しん方法ほうほう[41]。

这些可か再生さいせい能のう源げん减少了りょう对进口こう化石かせき燃料ねんりょう的てき支出ししゅつ和わ依よ赖，并且无需将はた交通こうつう工具こうぐ电动化か或ある求もとめ助じょ于氢转化及其他た燃料ねんりょう，让相应的大だい众交通こうつう工具こうぐ得とく以继续发展てん[42]。碳中性せい燃料ねんりょう的てき存そん储成本なりもと相しょう对较低てい，能のう够减轻风能のう和かず太ふとし阳能的てき间歇性せい（英えい语：intermittency）问题，还能将はた风能、水みず能のう、太ふとし阳能通どおり过现有ゆう的てき天然てんねん气管道どう输送出で去ざ[42]。

夜よる间风力发电厂被认为是ぜ进行燃料ねんりょう合成ごうせい最さい经济的てき能のう源げん形式けいしき，因いん为负荷曲きょく线（英えい语：load curve）会かい在ざい一天中最温暖的时候急剧上升至顶峰，然しか而夜间风力りょく通常つうじょう会かい比ひ白はく天たかし的てき风力稍やや强つよ一いち点てん，所以ゆえん夜よる间风力りょく发电厂的生せい产成本ほん比ひ任にん何なん替がえ代だい能のう源げん的てき生なま产成本なりもと都と要よう低ひく[42]。德とく国こく已やめ经建造けんぞう了りょう一いち个250千瓦的合成燃料工厂，目前もくぜん正ただし在ざい扩建为10000千せん瓦かわら[32][33][43]。

藻類そうるい生せい質しつ燃料ねんりょう

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藻類そうるい生せい質しつ燃料ねんりょう是ぜ从海藻かいそう中ちゅう得え到いた的てき生物せいぶつ燃料ねんりょう。在ざい光ひかり合作がっさく用よう时，海藻かいそう与あずか其他光こう合生あいおい物ぶつ将はた吸收きゅうしゅう的てき二氧化碳和阳光转化为氧气和生物质能。藻も类生质燃料ねんりょう的てき好こう处在于它可か以进行ぎょう工こう业生产，因いん此可以避免めん占うらない用よう耕地こうち和わ使用しよう粮食作物さくもつ（比ひ如大豆だいず、棕榈、油菜あぶらな等とう），而且同どう其他的てき生物せいぶつ燃料ねんりょう资源相しょう比ひ，它的产油量りょう也更高だか。

生物せいぶつ质成型がた燃料ねんりょう

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生物せいぶつ质成型がた燃料ねんりょう（英えい语：Biomass briquettes）在ざい发展中ちゅう国家こっか是ぜ作さく为木炭ずみ的てき替がえ代品だいひん来らい开发的てき。该技术能将はた几乎所有しょゆう的てき植物しょくぶつ转变为压缩型煤すすけ，其中所しょ含的热值通常つうじょう是ぜ木炭もくたん的てき70%。世界せかい很少有ゆう大だい规模生せい产生物せいぶつ质成型がた燃料ねんりょう的てき例れい子こ，刚果民主みんしゅ共和きょうわ国こく东部的てき基もと伍ご省しょう便びん是ぜ其中一いち个，那な里さと的てき人じん们为了りょう生なま产木炭ずみ毁坏了りょう大量たいりょう森林しんりん，对山地さんち大だい猩猩しょうじょう的てき生存せいぞん环境构成了りょう极大威い胁。維龍加か國家こっか公園こうえん的てき工作こうさく人じん员已经成功せいこう培つちかえ训并部署ぶしょ了りょう超ちょう过3500名めい员工来生きすぎ产生物せいぶつ质成型がた燃料ねんりょう，以此来き取ど代だい公おおやけ园内非ひ法制ほうせい造づくり的てき木炭もくたん，同どう时也为受冲突影かげ响而生活せいかつ极端贫困的てき人じん们提供ていきょう了りょう工作こうさく机つくえ会かい。[44]

沼ぬま气发酵

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沼ぬま气发酵利用りよう的てき是ぜ废料分解ぶんかい时释放的てき甲かぶと烷气体たい，这种气体能のう够在垃圾或ある下水道げすいどう中ちゅう收集しゅうしゅう。沼ぬま气池能のう利用りよう细菌在ざい厌氧环境下か分解ぶんかい生物せいぶつ质产生甲かぶと烷[45]。沼ぬま气经过收集しゅうしゅう和わ提ひさげ炼后，可か以作为多种产品ひん的てき能のう量りょう来らい源げん。

生物せいぶつ制せい氢

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氢气是ぜ一种完全意义上的清洁能源；燃燒ねんしょう它的唯ただ一副产品就是水[46]。和わ其他燃料ねんりょう相しょう比ひ，由ゆかり于它的てき化学かがく结构独特どくとく，它所含的能のう量りょう也相对较多おお[47]。

2H2 + O2 → 2H2O + 大量たいりょう能のう量りょう

大量たいりょう能のう量りょう + 2H2O → 2H2 + O2

由よし此可见，此过程ほど需要じゅよう大量たいりょう的てき能のう量りょう输入，使つかい得とく商しょう业制氢效率りつ低下ていか[48]。如果使用しよう生物せいぶつ媒介ばいかい分解ぶんかい水すい来生きすぎ产氢的てき话，那な么唯一的能量消耗就是太阳辐射了。生物せいぶつ媒介ばいかい包括ほうかつ细菌，或ある者もの更さら常用じょうよう的てき海藻かいそう，该过程ほど就是通常つうじょう所しょ说的生物せいぶつ制せい氢[49]，其中需要じゅよう使用しよう单细胞生物せいぶつ通どおり过发酵来产生氢气。在ざい没ぼつ有ゆう氧气参与さんよ的てき情じょう况下，即そく厌氧环境中ちゅう，植物しょくぶつ有ゆう规律的てき呼吸こきゅう作用さよう被ひ抑制よくせい，取と而代之これ的てき是ぜ一种发酵过程。该过程ほど的てき主要しゅよう产物就是氢气。如果我わが们能大だい规模应用该技术的话，就可以利用りよう阳光、养分和水わすい来らい制せい造づくり氢气，将はた其作为一种主要能源[50]。大だい规模生物せいぶつ制せい氢被证明是ぜ困こま难的，直ちょく到いた1999年ねん才ざい通どおり过硫剥离技术创造づくり了りょう厌氧环境[51]。但ただし由よし于发酵实质上是ぜ一种在高压状态下发生的进化上的倒退，细胞在ざい几天后きさき就会死亡しぼう。2000年ねん，研究けんきゅう人じん员开发了一个两阶段的工艺，能のう够将细胞放ひ入にゅう厌氧环境中ちゅう并及时拿出で，因いん此细胞可以保持ほじ活性かっせい[52]。在ざい过去的てき10年ねん里さと，研究けんきゅう目め标主要よう是ぜ找到将はた该过程ほど推广使用しよう的てき方法ほうほう。在ざい大だい规模推广使用しよう之の前まえ，为了确保其生产效率りつ，一些细致的工作正在进行中，但ただし是ぜ，一旦いったん该机制せい形成けいせい，这种生せい产方式しき将はた解かい决我们的能のう源げん需求问题[53]。

海上かいじょう风能

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海上かいじょう风电场和わ普通ふつう的てき风力发电厂相似そうじ，但ただし前者ぜんしゃ是ぜ处在海洋かいよう中ちゅう。海上かいじょう风电场能够被放ひ在ざい40米まい（130英えい尺じゃく）深ふか的てき水中すいちゅう，浮式风力涡轮机つくえ也会相しょう应放在ざい700米まい（2,300英えい尺じゃく）深ふか的てき水中すいちゅう[54]。浮式海洋かいよう风力发电厂的优点在てんざい于它能のう利用りよう来らい自じ宽阔海面かいめん的てき海うみ风。没ぼつ有ゆう了りょう山やま坡、树木和かず建けん筑物的てき阻挡，海うみ风的速度そくど能のう够达到海岸かいがん地区ちく风速的てき两倍[54][55]。

海上かいじょう风能（英えい语：offshore wind energy）已やめ经对欧おう洲しゅう和わ亚洲的てき电力供きょう应做出で了りょう极大贡献，如今美国びくに第だい一个海上风力发电厂也已在规划当中。虽然海上かいじょう风力发电在ざい过去几十じゅう年ねん间发展てん迅猛，特とく别是在ざい欧おう洲しゅう，但ただし是ぜ这些风电厂的修おさむ建たて和かず运行是ぜ否ひ对海洋かいよう生物せいぶつ和わ海洋かいよう环境存在そんざい影かげ响，还有很大的てき不ふ确定性せい。

传统的てき海上かいじょう风力发电机つくえ是ぜ放ひ在ざい近海きんかい环境浅水あさみず区く的てき海うみ床上ゆかうえ，随ずい着ぎ海洋かいよう风力发电技わざ术的不断ふだん成熟せいじゅく，一些悬浮装置开始装备在蕴藏有更多风能的深水区。[56]

海洋かいよう流体りゅうたい能のう源げん

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海洋かいよう流体りゅうたい能のう源げん（MHK）或ある者もの海うみ海洋かいよう能のう在ざい美国びくに及国际海域かいいき的てき开发项目使用しよう以下いか设备：

  • 宽阔近海きんかい大だい风地区ちく的てき波浪はろう能のう转换器き；
  • 江河こうが入海いりうみ口こう的てき潮汐ちょうせき涡轮机つくえ；
  • 流速りゅうそく较快水域すいいき中ちゅう的てき水下みぞおち汽轮机つくえ；
  • 洋よう流りゅう强烈きょうれつ水域すいいき的てき洋よう流りゅう涡轮机つくえ；
  • 赤道あかみち深水しんすい区く的てき海洋かいよう热能转换器き。[56]

钍

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橡とち树岭国家こっか实验室しつ的てき早期そうき（1960年代ねんだい）钍基“熔盐堆うずたか”（MSR）核かく反はん应堆
主しゅ条目じょうもく：钍燃料ねんりょう循环

钍是ぜ一种可核裂变物质，用よう于钍燃料ねんりょう发电。钍反应堆的てき支持しじ者しゃ声ごえ称しょう其比铀燃料ねんりょう循环有ゆう几个潜在せんざい的てき优点，例れい如如：钍比铀更丰富，能のう更さら好地こうち避免核かく武器ぶき扩散[57][58][59]，并能减少钚和かず其他锕系元素げんそ的まと生せい产[59]。钍反应堆可か以被改造かいぞう用よう来らい产生铀-233，然しか后きさき可か以加工かこう成なり高だか浓缩铀；该技术已在ざい低てい产量武器ぶき中ちゅう测试[60]，但ただし尚なお未み在ざい商しょう业规模も上じょう得とく以验证[61][62]。

对替代だい能のう源げん的てき投とう资

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作さく为一个新兴的经济增长部门，民みん众却没ぼつ有ゆう多少たしょう投なげ资替代だい能のう源げん的てき机つくえ会かい。民みん众可以从股また市上しじょう购买能のう源げん公司こうし的てき股また票ひょう，但ただし是ぜ其收益えき却极不ふ稳定。“太ふとし阳城”直ちょく到いた最近さいきん才ざい上市うわいち就证明あきら了りょう该领域いき还处在ざい开始阶段，但ただし在ざい几周之これ内ない，它的市し值就飙升到いた替がえ代だい能のう源げん领域的てき第だい二に位い。[63]

投とう资者可か以选择投资追踪相关替代だい能のう源げん指数しすう的てき交易こうえき所しょ交易こうえき基金ききん（ETF），比ひ如WilderHill新能しんのう源げん指数しすう[64]。此外，一些共同基金如Calvert全ぜん球たま替がえ代だい能のう源げん基金ききん[65]能のう让你在ざい选择投とう资方式しき时比别人更さら快かい一いち步ほ。

最近さいきん，Mosaic搭建了りょう一いち个能让加利り福ぶく尼あま亚州和わ纽约州しゅう居い民みん直接ちょくせつ投とう资太阳能的てき网络平台ひらだい[66]。之これ前ぜん对太阳能项目的もくてき投とう资仅局限きょくげん在ざい一些有资信的投资者[67]和かず小しょう数量すうりょう的てき银行间。

在ざい过去的てき三さん年ねん内ない，一些上市替代能源公司的经营状况一直处于不稳定的状态：一いち些公司こうし在ざい2007年ねん的てき收益しゅうえき超ちょう过了100%；一些公司到了2008年ねん的てき收益しゅうえき便びん下降かこう了りょう90%甚至更さら多た，2009年ねん收益しゅうえき的てき峰みね谷たに比ひ值再次じ超ちょう过了100%[來らい源みなもと請求せいきゅう]。“替がえ代だい”能のう源げん投とう资总体たい上じょう有ゆう三さん个方向ほうこう：太ふとし阳能、风能和わ混合こんごう动力车。和かず当とう下した能のう源げん相しょう比ひ，碳排放ひ更さら少しょう，并且免めん费、可か再生さいせい的てき替がえ代だい能のう源みなもと是ただし风能、太ふとし阳能、地ち热能和わ生物せいぶつ燃料ねんりょう，这四个领域所面临的技术和资金问题都各有不同。

比ひ如说，光ひかり伏ふく太ふと阳能技わざ术需要じゅよう依よ赖半导体工こう艺，并且相しょう应地，从微处理器き行ぎょう业中实现的てき成本なりもと削そぎ减（通つう过扩大だい应用范围，提ひさげ高だか模も块效率りつ，升ます级加工かこう工こう艺）中ちゅう获利，光ひかり伏ふく太ふと阳能发电可能かのう是ぜ唯一ゆいいつ一いち种能在ざい未来みらい五年内将其成本降低一半甚至更多的发电技术。一いち些更好こう且更有效ゆうこう率りつ的てき生なま产过程ほど以及像ぞう高だか阶薄膜うすまく太ふとし阳能电池这样的てき新しん技わざ术，就是减少业界成本なりもと的てき典てん范。[68]

太ふとし阳能光こう伏ふく发电市し场受硅的价格影かげ响很大だい，甚至一些依靠其他原料的公司（如第一太かずた阳能公司こうし）都会とかい受到硅市场供求もとめ平衡へいこう的てき影かげ响[來らい源みなもと請求せいきゅう]。 而且，由ゆかり于一些公司向市场销售太阳能成品电池，（比ひ如Q-Cells），使つかい得とく另一些公司很轻易就能制造出太阳能组件电池，而这反はん过来会かい形成けいせい一个不合理的价格环境。

相反あいはん，由ゆかり于人类利用りよう风能的てき时间已やめ经超过了一いち个世纪，所以ゆえん相しょう关的技わざ术相对比较稳定じょう。风能的てき效こう益えき主要しゅよう是ぜ取と决于选址（也就是ぜ风力的てき大小だいしょう和わ电网投とう资）和かず钢材价格（风力涡轮中ちゅう使用しよう最多さいた的てき原材料げんざいりょう）以及上じょう好このみ的てき复合材料ざいりょう（用よう来らい制せい造づくり风车的てき叶かのう轮）。由よし于现有ゆう风车高度こうど大だい多た超ちょう过100米めーとる，物流ぶつりゅう管理かんり和全わぜん球たま生せい产平台ひらだい成しげる为影响竞争そう力りょく的てき主しゅ要因よういん素もと。桑くわ福德ふくとく•伯はく恩おん斯坦公司こうし对其中ちゅう的てき问题曾进行ぎょう过研究けんきゅう，并得出で很多重要じゅうよう结论。[69]

替がえ代だい能のう源げん在ざい交通こうつう运输方面ほうめん的てき应用

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2008年ねん，由ゆかり于油价持续攀升ます，导致当年とうねん美国びくに每ごと加か仑普通どおり无铅汽油的てき平均へいきん价格曾一いち度ど超ちょう过了4美び元もと[70]，因いん此一些公司一直致力于为顾客开发出更多种更高效的替がえ代だい燃料ねんりょう车（英えい语：alternative fuel vehicle）。结果，一いち些小公司こうし迅速じんそく加か大だい对完全ぜん采さい用よう不同ふどう方式ほうしき驱动汽车的てき研究けんきゅう开发。混合こんごう动力和わ电动汽车如今已やめ经进入にゅう商しょう业化阶段，所しょ占うらない市し场份额正在ざい逐步扩大，也越来ごえく越えつ得とく到いた世界せかい范围内ない民みん众的认可[71]。

比ひ如说，日にち产美国こく首くび次じ批量生せい产了电动汽车“日にち产聆风”[72]；一款可充电混合动力车—“雪ゆき佛ふつ兰沃蓝达”也已经被研けん发出来でき，该车使用しよう电动马达驱动，配はい有ゆう一个小型四汽缸引擎来产生额外的电能[73]。

让替代だい能のう源みなもと成しげる为主流りゅう

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要よう想そう让替代だい能のう源みなもと成しげる为主导能源げん就必须解决几个关键问题：首くび先さき，要よう提ひさげ高だか人じん们对替がえ代だい能のう源げん运作的てき理解りかい，以及替がえ代だい能のう源みなもと有ゆう哪些好こう处；然しか后きさき，相そう关系统元件けん的てき可用性かようせい需要じゅよう提ひさげ高だか；最さい后きさき，投とう资回收かいしゅう周期しゅうき应该被ひ缩短。

举例来らい说，電動でんどう載の具ぐ（EV）和わ插电式しき混合こんごう动力汽车（PHEV）的てき数量すうりょう在ざい不断ふだん增加ぞうか。这些交通こうつう工具こうぐ需要じゅよう依よ赖诸如“智能ちのう电网”这样的てき高だか效こう充たかし电设施ほどこせ来らい让电力りょく成なり为未来みらい交通こうつう工具こうぐ的てき主しゅ导能源げん。[74][來らい源みなもと可か靠もたれ？]

相あい关研究けんきゅう

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在学ざいがく术界、政府せいふ和わ商しょう业部门中，许多组织都と在ざい替がえ代だい能のう源げん领域进行大だい规模尖端せんたん研究けんきゅう。这些研究けんきゅう涵盖了りょう替がえ代だい能のう源げん领域的てき几个主要しゅよう部ぶ门，大だい部分ぶぶん研究けんきゅう都と旨むね在ざい提ひさげ高だか能のう源げん效率こうりつ和わ增ぞう加能かのう源はじめ产量[75]。

近年きんねん来らい，许多政府せいふ资助的てき研究けんきゅう机つくえ构已经将替がえ代だい能のう源げん作さく为研究けんきゅう重点じゅうてん。其中成就じょうじゅ最さい突出とっしゅつ的てき两个研究けんきゅう机つくえ构就是ぜ桑くわ迪すすむ亚国家こっか实验室しつ和わ国家こっか可か再生さいせい能のう源げん实验室しつ（NREL），两者都みやこ由ゆかり美國びくに能のう源げん部ぶ出で资建立こんりゅう，还有多た家か公司こうし为其提供ていきょう资金支持しじ[76]。桑くわ迪すすむ亚国家こっか实验室しつ的てき总预算さん为24亿美元もと[77]，而国家こっか可か再生さいせい能のう源げん实验室しつ（NREL）则有3.75亿美元もと的てき预算[78]。

太ふとし阳能

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主しゅ条目じょうもく：太ふとし阳能

太ふとし阳能可用かよう来らい加か热、冷却れいきゃく以及发电。

太ふとし阳能供きょう热在主しゅ动（英えい语：Active solar heating）和わ被ひ动（英えい语：Passive solar building design）供きょう热建筑以及区域くいき供きょう热系统中早はや有ゆう使用しよう。后きさき者しゃ的てき实例包括ほうかつ加か拿大亚伯达省的てき德とく雷かみなり克かつ太ふとし阳能社しゃ区く（英えい语：Drake Landing Solar Community）以及在ざい丹に麦むぎ[79]和德わとく国こく[80]的てき许多区域くいき能のう源げん系けい统。在ざい欧おう洲しま有ゆう两个太ふとし阳能供きょう热项目め：“太ふとし阳能分ぶん区く供きょう热”（SDH）[81]以及國際こくさい能のう源げん署しょ的てき“太ふとし阳能加か热与冷却れいきゃく”项目（SHC）[82]。

太ふとし阳能还未能のう被ひ广泛应用的てき原因げんいん就在于现在ざい的てき太ふとし阳能技わざ术效率りつ低てい而且花はな费高。目前もくぜん的てき光ひかり伏ふく板ばん只ただ能のう将しょう所しょ接收せっしゅう阳光的てき16%转变为电能のう[83]。

桑くわ迪すすむ亚国家こっか实验室しつ和わ国家こっか可か再生さいせい能のう源げん实验室しつ（NREL）都と对太阳能研究けんきゅう项目给予了りょう大量たいりょう资金支持しじ。NREL在ざい太ふとし阳能项目上じょう的てき预算是ぜ7500万まん美び元もと左右さゆう[84]，并且在ざい光ひかり伏ふく技わざ术、太ふとし阳热能のう、太ふとし阳辐射しゃ等とう领域也设有ゆう研究けんきゅう课题[85]。桑くわ迪すすむ亚太阳能研究けんきゅう部ぶ的てき预算还不清楚せいそ，但ただし可か以肯定こうてい的てき是ぜ，在ざい整せい个实验室24亿美元もと的てき预算中ちゅう，该项目め占有せんゆう很大比重ひじゅう[86]。

近年きんねん来らい，一些学术项目将太阳能视作重点研究对象。北きた卡罗来らい纳州州立しゅうりつ大学だいがく（UNC）太ふとし阳能研究けんきゅう中心ちゅうしん（SERC）的てき唯ただ一目标就是研发出更加高效的太阳能技术。2008年ねん，麻あさ省しょう理工りこう学院がくいん的てき研究けんきゅう人じん员通过使用よう太ふとし阳能从水中ちゅう生なま产氢气燃料ねんりょう来らい储存太ふとし阳能[87]。这些研究けんきゅう意い在ざい解かい开阻碍太阳能发展的てき有ゆう关夜晚ばん无阳光こう时太阳能储存的てき相しょう关问题。

2012年ねん2月がつ，德とく国こく西にし门子公司こうし在ざい北きた卡罗来らい纳州的てき一家太阳能开发公司Semprius宣布せんぷ他た们已经研发出世界せかい上じょう效率こうりつ最高さいこう的てき太ふとし阳能板ばん。该公司こうし宣せん称たたえ他た们所造づくり的てき原型げんけい太ふとし阳能板ばん能のう够将所しょ接收せっしゅう到いた阳光的てき33.9%转化为电能のう，这比以前いぜん最高さいこう的てき转化率りつ高だか出で了りょう两倍多おお[88]。

风能

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主しゅ条目じょうもく：风能

风能的てき相しょう关研究けんきゅう可か以追溯さかのぼ到いた上世じょうせい纪70年代ねんだい，当とう时NASA设计了りょう一款分析模型来预测强风情况下风力涡轮机的发电量[89]。如今，桑くわ迪すすむ亚国家こっか实验室しつ和わ国家こっか可か再生さいせい能のう源げん实验室しつ都と设有专门的てき风能研究けんきゅう项目[90]。桑くわ迪すすむ亚的实验室しつ注ちゅう重じゅう材料ざいりょう科技かぎ进步、空そら气动力学りきがく和わ传感器き。而NREL则将重点じゅうてん放ひ在ざい提ひさげ高だか风力发电量りょう、减少资金投入とうにゅう以及如何いか让风能のう的てき成本なりもと效率こうりつ更さら高等こうとう方面ほうめん[91]。

加州かしゅう理工りこう學院がくいん的てき“优化风能现场实验室しつ”（FLOWE）成立せいりつ的てき目的もくてき就是研究けんきゅう出で可能かのう减少当とう下した风电成本なりもと，占うらない地面じめん积及环境影かげ响的新しん技わざ术[92]。

风能、太ふとし阳能、生物せいぶつ质能和地わじ热能等とう可か再生さいせい能のう源げん相しょう结合，在ざい2013年ねん提供ていきょう了りょう全ぜん球たま最さい终能源げん消しょう费量的てき1.3％[93]。

生物せいぶつ质

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巴ともえ西にし的てき甘蔗かんしゃ种植基地きち，用よう于生产燃料ねんりょう乙おつ醇あつし
 
法ほう国こく的てき一いち个热电联产厂，使用しよう废木头供应3万户人家所需的能源
主しゅ条目じょうもく：生物せいぶつ质和わ生物せいぶつ气体

生物せいぶつ质（生物せいぶつ质量，biomass），也即来らい源げん于活的てき或ある者もの最近さいきん活かつ的てき生物せいぶつ体たい的てき生物せいぶつ物ぶつ质（某ぼう种意义上的てき生物せいぶつ材料ざいりょう）。它通常つうじょう是ぜ指ゆび植物しょくぶつ或ある植物しょくぶつ衍生物せいぶつ质，此类物ぶつ质被特とく别地称しょう作さく木き质纤维素生物せいぶつ质（英えい语：lignocellulosic biomass）[94]。生物せいぶつ质作为一种能量来源，既すんで可か以直接ちょくせつ通どおり过燃烧产生せい热量，也可以间接せっ将はた其转化か为各种形式しき的てき生物せいぶつ燃料ねんりょう。生物せいぶつ质转化か为生物せいぶつ燃料ねんりょう的てき过程，可か以由不同ふどう的てき方法ほうほう实现，大だい致分为：热的，化学かがく的てき和わ生物せいぶつ化学かがく的てき。木き头至今こん仍然是ぜ最大さいだい的てき生物せいぶつ质能源げん[95]；例れい子こ包括ほうかつ森林しんりん残留ざんりゅう物ぶつ（如枯死こし的てき树木或ある树枝、树桩），庭にわ院いん修おさむ剪物，木屑きくず，甚至城市じょうし的てき固体こたい垃圾。另一方面ほうめん，生物せいぶつ质包括ほうかつ多た种植物しょくぶつ或ある动物物ぶつ质，这些物ぶつ质可以转化成かせい纤维或ある其他工こう业化学かがく品ひん，包括ほうかつ生物せいぶつ燃料ねんりょう。工こう业上，生物せいぶつ质可以通过种植うえ各かく种植物しょくぶつ而得到いた，包括ほうかつ[96]芒すすき草そう、柳やなぎ枝えだ稷きび、麻あさ、玉たま米まい、杨树、柳やなぎ树、高粱こうりゃん、甘蔗かんしゃ、竹子たけこ，和かず各かく种各样的树种，从桉树到いた油あぶら棕（棕榈油ゆ）。

生物せいぶつ质、生物せいぶつ（沼ぬま）气和生物せいぶつ燃料ねんりょう，通つう过燃烧产生せい热量和わ动力，也同时会危害きがい环境。污染物そめもの如硫氧化物ばけもの（SOx），氮氧化物ばけもの（NOx），和かず颗粒物ぶつ（PM）都会とかい从燃烧中产生。世界せかい卫生组织估计，每年まいとし有ゆう700万人的过早死亡是由空气污染造成的[97]，而其中ちゅう生物せいぶつ质燃烧是一个主要贡献者[97][98][99]。如果使用しよう时间跨度ど够长，生物せいぶつ质的燃もえ烧是零れい碳排放ひ的てき，但ただし其他方面ほうめん则类似に化石かせき燃料ねんりょう的てき燃もえ烧。

乙おつ醇あつし生物せいぶつ燃料ねんりょう

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乙おつ醇あつし作さく为北美び洲しゅう的てき主要しゅよう生物せいぶつ燃料ねんりょう形式けいしき，许多机つくえ构已经在该领域いき展てん开研究けんきゅう。政府せいふ方面ほうめん，美国びくに农业部ぶ在ざい美国びくに进行了りょう大量たいりょう关于乙おつ醇あつし生なま产的研究けんきゅう，其中大だい部分ぶぶん都と是ぜ围绕乙おつ醇あつし生なま产对国内こくない农产品ひん市し场的影かげ响[100]。

国家こっか可か再生さいせい能のう源げん实验室しつ对乙醇あつし项目展てん开了大量たいりょう研究けんきゅう，尤ゆう其是在ざい纖維素せんいそ乙おつ醇あつし领域[101]。同どう传统的てき以玉米まい为原料りょう生せい产的乙おつ醇あつし相しょう比ひ，纖維素せんいそ乙おつ醇あつし具有ぐゆう更さら多た优势。因よし为纤维素乙おつ醇あつし可か以从树木、杂草或ある其他植物しょくぶつ身上しんじょう不可ふか食用しょくよう的てき部分ぶぶん中ちゅう生なま产，所以ゆえん不ふ必挪用よう农作物ぶつ甚至直接ちょくせつ与あずか粮食供きょう给竞争そう[102]。而且，一いち些研究けんきゅう表明ひょうめい，纤维素もと乙おつ醇あつし和かず玉たま米べい乙おつ醇あつし相しょう比ひ成本なりもと效こう益えき更さら高だか，经济可か持じ续性更さら强きょう[103]。桑くわ迪すすむ亚国家こっか实验室しつ则开展てん了りょう内部ないぶ纤维素もと乙おつ醇あつし研究けんきゅう[104]，它同时也是ぜ联合生物せいぶつ能のう源げん研究所けんきゅうじょ（英えい语：Joint BioEnergy Institute）（JBEI ）的てき成なり员之一いち，该研究所けんきゅうじょ由ゆかり美國びくに能のう源げん部ぶ创建，其目标是开发出で纤维素もと生物せいぶつ燃料ねんりょう[105]。

其他生物せいぶつ燃料ねんりょう

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主しゅ条目じょうもく：生物せいぶつ燃料ねんりょう

从1978年ねん到いた1996年ねん，国家こっか可か再生さいせい能のう源げん实验室しつ在ざい“水生すいせい物ぶつ种计划（英えい语：Aquatic Species Program）”中将ちゅうじょう海藻かいそう作さく为生物せいぶつ燃料ねんりょう进行实验[來らい源みなもと請求せいきゅう]。Michael Brigges在ざい新しん罕布什爾大學だいがく生物せいぶつ燃料ねんりょう研究けんきゅう小しょう组中自じ行くだり出版しゅっぱん的てき文章ぶんしょう中ちゅう估计，今こん后きさき所有しょゆう机つくえ动车燃油ねんゆ都と将はた被ひ从含油あぶら量りょう超ちょう过50%的てき海藻かいそう中ちゅう生なま产的生物せいぶつ燃料ねんりょう所しょ取と代だい，而这些海藻かいそう，Briggs表示ひょうじ，可か以在污水处理厂里的てき海藻かいそう池ち中ちゅう培つちかえ养[來らい源みなもと請求せいきゅう]。这种含油量りょう丰富的てき海藻かいそう可か以从该系统中提つつみ取出とりで来らい加工かこう成なり生物せいぶつ燃料ねんりょう，干ひ化か的てき剩余じょうよ部分ぶぶん还可以被重じゅう复利用りよう来生きすぎ产乙醇あつし。

利用りよう海藻かいそう生せい产生物せいぶつ燃料ねんりょう所しょ需原油げんゆ的てき技わざ术还未み能のう进行商ぎょうしょう业推广，但ただし是ぜ相しょう关可行ぎょう性せい研究けんきゅう正ただし在ざい进行中ちゅう，使つかい产量尽力じんりょく达到预期产量的てき最大さいだい值。除じょ了りょう高だか产之外がい，由ゆかり于生产过程ほど不ふ需要じゅよう土地とち和わ淡水たんすい，藻も产业不ふ会かい像ぞう其他以农作物さくもつ为原料りょう的てき生物せいぶつ燃油ねんゆ那な样引起おこり农作物ぶつ产量的てき减少。出で于各种原因げんいん，多た家いえ公司こうし目前もくぜん正ただし在ざい开发海藻かいそう生物せいぶつ反はん应物，其中就包括ほうかつ将はた生物せいぶつ燃料ねんりょう的てき产量扩大到いた商しょう业范畴[106][107]。

来き自じ不同ふどう部ぶ门的几个小しょう组正在ざい研究けんきゅう麻あさ风树，一种类似灌木的有毒树种，许多人じん认为其种子こ可か被ひ当とう做生物せいぶつ燃料ねんりょう原料げんりょう油ゆ的てき来らい源げん[108]。许多研究けんきゅう都と力りょく图通过基因いん技わざ术、土壤どじょう科学かがく和わ园艺学がく来らい提ひさげ高だか麻あさ风树总体的てき亩产量りょう。圣地亚哥的てき一家麻风树开发商SG生物せいぶつ燃料ねんりょう公司こうし（英えい语：SG Biofuels）已やめ经利用りよう分子ぶんし育そだて种和生物せいぶつ科技かぎ生せい产出高だか产的杂交麻あさ风树种，其产量りょう比ひ第だい一代的变体产量要高很多[109]。“可か持じ续能源げん农业中心ちゅうしん”（CfSEF）是ぜ一家位于洛杉矶的非盈利性研究机构，它致力りょく于在农业科学かがく、农业经济学がく和わ园艺学がく领域内ない研究けんきゅう麻あさ风树。在ざい这些学科がっか指ゆび导下探索たんさく的てき目め标是：在ざい接せっ下か来らい的てき10年ねん内ない将はた麻あさ风树种产量りょう提ひさげ高だか到いた原げん来き的てき两到三さん倍ばい[110]。

地ち热能

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主しゅ条目じょうもく：地ち热发电

地熱じねつ能のう是ぜ通どおり过开发地球ちきゅう内部ないぶ产生和わ储存的てき热能而生产的。它被看み做是可か持じ续能源げん的てき原因げんいん在ざい于其热能总能自じ动补充たかし[111]。但ただし是ぜ，与あずか地ち热能相しょう关的科技かぎ还不成熟せいじゅく，在ざい经济上じょう的てき可か行ぎょう性せい也还不ふ强きょう。一いち些机构，如国家こっか可か再生さいせい能のう源げん实验室しつ[112]和わ桑くわ迪すすむ亚国家こっか实验室しつ[113]的てき一些研究正在试图建立一门以地热能为核心的科学。德とく国こく的てき一家いっか地球ちきゅう科学かがく研究けんきゅう机つくえ构“国くに际地热研究けんきゅう中心ちゅうしん”（IGC）主要しゅよう就是研究けんきゅう地ち热能的てき开发利用りよう[114]。

氢能

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主しゅ条目じょうもく：氢燃料ねんりょう

美国びくに联邦政府せいふ在ざい氢燃料ねんりょう的てき研究けんきゅう和わ开发上じょう已やめ经投入超にゅうちょう过10亿美元もと[115]。美国びくに国家こっか可か再生さいせい能のう源げん实验室しつ[116]和わ桑くわ迪すすむ亚国家こっか实验室しつ[117]都と设有针对氢的研究けんきゅう部ぶ门。

弊へい端はし

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这些有望ゆうぼう取と代だい化石かせき燃料ねんりょう、改あらため变全球だま气候变化的てき替がえ代だい能のう源みなもと有可ゆか能会のうかい对环境さかい产生极大的てき不良ふりょう影かげ响。比ひ如说，生物せいぶつ燃料ねんりょう生なま产要提ひさげ高だか7倍ばい才能さいのう满足如今一些最基本的能源需求，而根据すえ经济和わ能のう源げん增ぞう长的预测，到いた2100年ねん将はた是ぜ40倍ばい[118]。人ひと类在世界せかい范围内ない已やめ经占用よう了りょう光こう合作がっさく用よう固定こてい碳的30%到いた40%，这预示しめせ着ぎ额外生物せいぶつ量的りょうてき收おさむ获很可能かのう会かい给生态系统带来らい压力，在ざい一些情况下会夺走某些物种的食物来源，从而导致生物せいぶつ物ぶつ种的急きゅう剧下降かこう乃至ないし灭亡[119][120]。在ざい美国びくに，每年まいとし植物しょくぶつ的てき能のう量りょう获取总额在ざい58库德（61.5EJ）左右さゆう，其中的てき一半已经作为农作物和木材被收获了，余あまり下か的てき生物せいぶつ质会用よう来らい维持生せい态系统的正常せいじょう运作及其多た样性[121]。美国びくに人民じんみん一年消耗的能量约为100库德，生物せいぶつ质能只ただ能のう提供ていきょう其中很小的てき一いち部分ぶぶん。要よう想そう单纯依靠もたれ生物せいぶつ质成型がた燃料ねんりょう来らい满足当とう下した全ぜん球たま能のう源げん需求的てき话，那な么则需要じゅよう牺牲全ぜん球たま超ちょう过10%的てき土地とち，而这相当そうとう于全球だま所有しょゆう的てき农业用地ようち（150亿公顷），由ゆかり于当下か的てき饥饿问题，将来しょうらい所しょ种植的てき植物しょくぶつ是ぜ用よう来らい产油还是生せい产粮食しょく作物さくもつ，这个问题势必会かい引起一いち场道德どうとく冲突，而这将しょう使し未来みらい生物せいぶつ质燃料ねんりょう的てき推广困难重重じゅうじゅう[122][123]。

一些由开发水电修建大坝而造成的环境问题（如鱼类洄游ゆう、对敏感かん水生すいせい态系统的破やぶ坏等等とう）已やめ经阻碍そがい了りょう美国びくに水すい电站（英えい语：hydropower in the United States）的てき近きん一いち步ほ扩展。而为了りょう取と代だい化石かせき能のう源げん大だい规模部署ぶしょ风力发电的てき话，那な么民众很可能かのう会かい坚决抵制。如果全ぜん美的びてき用よう电量都みやこ由ゆかり风力发电供きょう应的话，8000万まん公おおやけ顷（比ひ全ちょん美可みか耕こう种土地とち的てき40%还多）的てき土地とち将はた被ひ大型おおがた风车（轮毂高度こうど为50米めーとる，间距为250米めーとる到いた500米まい之の间）所しょ淹没[124]。因よし此不难理解りかい风力发电对环境さかい的てき影かげ响（英えい语：environmental impact of wind power）主要しゅよう是ぜ与あずか土地とち利用りよう有ゆう关，而与野生やせい动物的てき（鸟类、蝙蝠かわほり等とう）死亡しぼう联系不ふ是ぜ很大。除じょ非ひ只ただ是ぜ一小部分电量靠风力发电产生，并且是ぜ在ざい偏へん远地区ちく，否いや则公众是不可能ふかのう忍受にんじゅ风力发电带来的てき噪音和美かずみ观问题的[125][126]。

在ざい向こう替がえ代だい能のう源げん转变的てき过程中ちゅう还会引起其他问题。“加か大だい天然てんねん气发电的力りょく度会わたらい对经济发展てん产生与あずか预期相反あいはん的てき后きさき果はて”，尤ゆう其是“现在天然てんねん气价格かく是ぜ煤すす炭ずみ价格的てき四よん倍ばい”[127][需要じゅよう更新こうしん]。而且，如果现在大だい规模地ち由よし煤すす炭ずみ发电转为天然てんねん气发电的话，一些国家对外国能源供应的依赖度会持续增加。另外，“大だい规模能のう源げん转型需要じゅよう扩充管かん道どう容量ようりょう和わ存そん储能力りょく，而这需要じゅよう持じ续的资金投入とうにゅう，还要修おさむ建けん新しん的中てきちゅう转站来らい处理进口的てき天然てんねん气”[127]。

如何いか处理现有的てき燃もえ煤すす工こう厂也是ぜ个问题，是これ将はた其加以改造かいぞう还是修おさむ建たて新しん的てき工こう厂呢？“要よう想そう利用りよう现有的てき煤すす炭ずみ工こう厂燃烧天然てんねん气，需要じゅよう有配ゆうはい套的管かん道どう线路来らい满足工こう厂能源げん供きょう应的需求”[127]，同どう时也需要じゅよう“州しゅう际和州しゅう内ない管かん道どう线路的てき扩张来らい运输日び益えき增ぞう多た的てき天然てんねん气”[127]。总之，修おさむ建たて新しん的てき天然てんねん气工厂比沿用老ろう的てき燃もえ煤すす工こう厂要更さら具ぐ可か行ぎょう性せい，成本なりもと也较低ひく。

参まいり见

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注ちゅう释

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  1. ^ 包括ほうかつ太ふとし阳能和わ辐射能のう

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