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科學生活:如何讓家居變得環保又節能?
中央政府門戶網站 www.gov.cn   2007年12月25日   來源:科技日報

    據統計,我國建築能耗佔全國能耗總量的30%,光是每年建築消耗的電能就已經達到三峽年發電量的6倍。同時,建築還消耗了50%的水資源、原材料,“貢獻”了50%的空氣和水污染、48%的固體廢棄物。

    為了加快可再生能源推廣應用步伐,保證節能減排工作目標順利實現,河北省建設廳日前印發通知,決定自2008年1月1日起,在全省範圍內新建和改建民用建築要積極採用太陽能光熱、光電與淺層地能等可再生能源應用技術。

    為了實現節能減排,讓家變得環保又節能,應用可再生能源技術只是其中的一個方面,技術專家們努力不懈,還推出了風隨人走的智慧新風系統、大腸桿菌製造的塑料袋等一系列新技術和新産品。

    智慧新風系統

    家庭的能源支出“大頭”是空調和熱水。為了阻隔冬天的淩厲寒風、夏天的滾滾熱浪,減少空調的使用,人們強化了建築墻體和門窗架的密封性,但是沒想到這樣卻造成了室內通風不足、空氣嚴重污染、室內綜合徵以及墻體壽命縮短等不良後果。目前,我國建築規範對建築體和窗架的密封性提出了具體的要求,但是根據中國室內裝飾協會的統計表明,我國室內污染度比室外要高30到100倍,每年室內污染造成的死亡人數高達11萬人,我國患者中的68%深受室內污染造成疾病的困擾。

    如何才能做到環保又節能?法國愛瑞雷格智慧新風系統中國代表處首席代表楊琨告訴記者,其實同樣的問題在歐洲也出現過。於是巴黎CERGA研究院的皮埃爾•沙迪涅博士研發了智慧、環保和節能的新風系統。智慧是指新風系統能根據室內空氣的污染度,人員的活動和數量、濕度等自動調節通風量,不需要人工操作。例如,白天,人們到客廳活動時,客廳的進風量會增加;而夜晚,臥室的新風量自動增加;到洗手間時,排風口檢測到有人進入,就會瞬間將風口開到最大,迅速排出異味。實現了“風隨人走、潔進污排”,有人在,新風系統自動提供人們活動所必需的富含氧氣和負離子的新鮮空氣;在無人的房間,系統就控制風量,消除墻體結露、霉變,將建材與傢具産生的污染排出室外。由於新風系統能自動、嚴格控制進入室內和排出室外的風量,達到了最大限度的節能,因此,能將因室內空氣循環所造成的能量損失減少了50%。

    我國南北氣候差異很大,光照和通風情況各不相同。楊琨説,愛瑞雷格公司針對我國特點,在南、北地區的新風系統採用不同的配置,2005年成功研發了超靜音低能耗風機,每年電費才50元左右;2006年,針對我國70%的戶型為90平方米以下的特點,又研製V4A風機,一戶一機即可解決室內空氣循環和節能的問題;2007年,針對我國高層建築多的特點,研發出智慧防哨音室外防塵罩,將室外的噪音降低了38.8分貝,保障了高層建築室內靜音,並大大降低了建築能耗。

    “太陽能墨水”

    要實現節能又環保的家庭生活,除了要能源節約外,還要“開源”,而取之不盡的太陽能當然成為很多家庭的首選。但是這個看似很合理的選擇卻遭遇到太陽能利用設備造價高、高層建築戶均屋頂採光面積小、從屋頂到住戶熱能輸送距離遠、損失嚴重等難題。

    目前一種沒有面板的太陽能電池解決了這些難題。那是像油漆那樣薄薄的一層材料,能吸收陽光並産生電流。將這種薄薄的材料覆蓋在屋頂和窗戶上,家裏的能量就能自給自足了,專家們認為即使在那些日照不強烈的國家,利用這种太陽能電池獲取能量也會比燒煤便宜。

    其實像一層漆那樣的薄膜太陽能電池技術已問世數十年了,由於成本和體積的原因,這種技術問世時所提出的“讓廉價的太陽能四處普及”承諾始終沒有兌現。但是現在,一家美國公司開發出的新製造技術將讓這一承諾變成現實。該公司生産的太陽能電池是利用印刷機一樣的設備,將一層吸收陽光的“太陽能墨水”涂在鋁箔一樣薄的金屬薄片上,之後,半導體塗料就會自動組合成一個整體,其厚度只有傳統太陽能電池吸收層的1/100;而成本也只有如今薄膜太陽能電池的1/10,生産速度能達到每分鐘上百米。

    成本一直是阻礙太陽能電池普及的最大障礙。傳統太陽能電池製造需要用到硅,硅不但價格昂貴,而且面臨著全球性短缺的情況。更糟糕的是,“還必須將硅覆蓋在玻璃上,因此傳統太陽能電池沉重、危險、運輸成本高昂。由於必須牢固地固定,安裝成本也很高。”電子顧問公司IDTechEx的主席彼得•漢若普説,70%以上的硅都在生産過程中浪費了,因此,使用傳統製造方法,即使是最便宜的太陽能電池,每瓦特能量的製造成本也要3美元。如果太陽能電池在價格上與煤炭這樣的傳統能源具有競爭力,其成本必須減到不足1美元。

    薄膜太陽能電池不需要硅,由於能高效地連續生産,其每瓦特能量的製造成本不到0.3美元。“我們可以成卷地‘打印’出這種産品,而且製造場所也不受限制。你可以在重型卡車上面、車庫裏面,任何你需要的地方製造它。”加州大學伯克利分校可再生及可利用能源實驗室主任丹•卡曼説。

    大腸桿菌製造的塑料袋

    買菜,購物,塑料袋隨處可見。塑料袋一方面給人們的生活提供了巨大的方便,但另一方面是臭名昭著的“白色垃圾”。“我國僅每天買菜要用掉10億個塑料袋,其他各種塑料袋的用量每天在20億個以上。”中國塑協塑料再生利用專業委員會副會長董金獅説。

    於是,美國公司製造了Mirel塑料,它與用石油原料製造的塑料一樣結實、一樣實用,但不同的是,Mirel塑料能在土壤、濕地、海洋等各種環境降解。原來,Mirel塑料是用經過基因工程改造的大腸桿菌製造的,這種大腸桿菌能吃掉穀物中的糖分,將其變成聚酯顆粒,然後這些顆粒製成可模壓的小球,最後生産出塑料。這樣就大大降低了環境的成本和風險。(記者 李禾 實習生 梁海燕)

 
 
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