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你不知道的舒适节能--你该知道的物理(二)

已有 3303 次阅读 2010-9-6 21:36 |个人分类:你不知道的|系统分类:科普集锦

 

屋子里热起来,一部分原因是屋顶吸收了太阳光。把屋顶漆成白色就能把大部分光反射回去,这样空调就不用老开着费电。但有个麻烦是说这样免不了邻居会不爽,白色的屋顶太刺眼了。有办法能用黑色或者深色的屋顶也达到减少吸收太阳光的效果,其关键在于吸收可见光而反射红外线。事实上,超过一半的太阳光的热量来自红外线。如果把涂料改进成对可见光是黑色而对红外光是白色那不就行了么。这个说法很物理,但它确实在一些气候炎热的国家开始推行,很多材料都能用作屋顶的覆盖物,从而这种屋顶也叫冷色系屋顶。同样的办法也能用在汽车顶上,从而节省汽车用于空调的能量,增加燃油的使用效率。冷色系的涂料一样可以用在马路上,街道里而减少城市的热量产生。
 
 
比较1845年而言,现在每单位GDP耗能已经减少了4.5倍,大概每年1%的减少,这个过程并没有太多的有意干预,完全是市场自发的行为,这个趋势还值得我们庆幸。我们能不能做得更好?事实上是可以的,1970年的石油危机导致单位GDP耗能大概每年减少4%,如果我们稍加注意,比方说每年达到2%,五十年后能耗将减低到现在的三分之一。其实过去几十年的节能已经做得很好,只不过市场刻意的迎合消费者的需求,所以这个过程好像没那么明显,这就是舒适节能的作用。
 
另外一方面,节能的成效会不会被人口膨胀抵消?
 
作为中国人我们对人口问题太熟悉了。早在1798年马尔萨斯就在他的《人口论》里说人口如果没有监控会几何级数的增长,而物质财富是线性增长的,从而战争和疾病就不可避免地扮演了降低人口数量的重要作用。但是从1798年开始到现在,人口增加了几十番,但食物并没有说严重匮乏,原因在于这三百年来多次的马尔萨斯预见不到的科技革命。当今世界上的饥荒不是由于匮乏,而往往由于购买和分配的不均衡。
 
更加值得注意的是,世界的人口增长处在一个转折阶段,联合国的预测是在21世纪中叶,世界人口达到90亿到100亿,然后缓慢下降,这个理论现在得到广泛承认,但是为什么?一个家庭如果生三个孩子,两代人人口就应该增加2.25倍,如果没有疾病或者战争,人口增加是一定的。原因不是很明确,有些人说这是因为世界性的女权运动,有些人把它归结为世界贫困人口的减少,富裕地区生孩子少。贫穷国家也开始逐渐限制生孩子的数量,以保证每个家庭能给孩子基本的教育。
 
不管怎么说,好消息是我们把人口数量和节能指标结合起来,如果按照单位GDP耗能按每年2%减少,100年后将是7.2倍。到2100年,世界人口达到顶点,100亿,每个人都能达到现在欧洲的生活水平,不光是中国和印度,包括非洲和很多现在贫穷的国家。这是怎样一幅场景,财富减少人口增长,环境问题解决,“世界和平”。但是,如果我们保持1%的减少率,2100年的时候,我们将比今天多使用40%的能源。美国人的例子并不好,如果全球人都按美国人的耗能标准来生活,2100年达到“世界和平”我们要达到每年3%的水平。2%能不能实现呢?其实不难,也不费劲,关键是政府主导开发环境友好,耗能高效的新技术,这些领域尤其体现在发电,交通,工业和环境控制。下一节,我们来看看汽车。
 
 


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