将可用的资源有效利用起来,人类可以让敏感的生态系统更加绿色和高产。即便是在地球上资源最贫瘠的地区,也有其宝贵的价值。

地球上有三分之一的陆地被沙漠覆盖。沙漠里环境极端严酷且气候反复无常,淡水资源缺乏且分布不均,难以开垦、耕种。不仅如此,沙漠还很敏感而躁动——一旦人们在干旱地区肆意砍伐及乱用土地,陷入水土流失、甚至沙漠化的泥沼,沙漠就会伺机侵蚀。据统计,全球有10%的人口正面临沙漠化威胁,他们固守着自己贫瘠的家园,艰难度日。不过,沙漠并非一无是处,它拥有两种丰富而独特的资源:阳光和空间。

太阳能热发电

利用太阳能热(聚光太阳能发电,CSP)是一种办法,即将阳光集中,带动热力发动机。云少而荒地多,是建造这类设施的最有利条件。

迄今为止,主要的应用是利用阳光给水管加热,并储存获得的能量。水会经过热交换器随后蒸发,而此时,水中的能量已经通过汽轮机转化为电能。

另一种太阳能热发电的模式是在一片开阔地安装旋转的、计算机操控的镜子,名叫定日镜。它会追踪太阳的移动轨迹,并将热能导入太阳塔中。通过这种方式,我们可以将一个地区的阳光能量收集到一处,并藉此产生电能。

油一直被用作加热介质,但未来属于熔盐和液态钠,它们甚至可以带来更高的温度。

还有一种有效的替代方式,是将这些热能直接供应给斯特林发动机。有两家瑞典公司在这类应用技术方面走在世界的前列,它们是Cleanergy和Ripasso Energy,他们研制的Kockums斯特林发动机已用于太阳能发电。

水是关键

如果沙漠被重新收复,它一定会重新焕发生机。只要解决了水资源匮乏的问题,沙漠种植这一诞生多年的理念,一定能发扬光大。其实,沙漠并不缺水,只是缺乏「干净」的饮用水。海水温室的诞生,有望解决这一难题。

海水温室的理念是:海水流经蒸发器,再引向温室的屋顶。而被阳光加热的屋顶,相当于第二个蒸发器。最后,再利用引入凉海水使水蒸气凝结成淡水。这些淡水可用于灌溉。

协同作用带来希望

现在,大家最期待看到各种技术协同作用的大型方案,能取得怎样令人惊叹的效果。

撒哈拉森林项目就是一个拥有美好前景的方案,该项目正在寻求将太阳能热与海水温室相结合的机会。

太阳能热发电厂将水抽到温室,所获得的干净水用作清洁和冷却。该过程中产生的废热也可以用于脱盐,以获取淡水。接下来还打算在温室周围的户外耕种植物,以充分利用温室创造出来的潮湿小气候。引入的咸水也可以灌入养殖池塘,池塘中养殖的微藻类及其残留物可用作肥料。

挪威的柏洛娜基金会投资了该项目。他们在约旦、卡塔尔设立了试验工厂,并与挪威、约旦的政府部门、Yara以及Qafco这两家化肥企业开展了合作。

DESERTEC是另一个充满远见的项目,其目的是在沙漠地区生产可再生能源。该项目的理念是将撒哈拉的太阳能通过地中海海底的高压电缆输送到欧洲。

目前全球面临的最大挑战,莫过于解决日益增长的人口数量,与紧缺的食物、饮用水和可再生能源之间的矛盾。如果可再生能源能被用于淡化海水、绿化沙漠,或许水荒、过度依赖化石燃料以及食品安全等严峻问题都可以得到解决。遵循这个思路还可以解决很多问题,至少,沙漠已经拥有了一个光明的未来。

本文于2013年4月发布