２０３０年世界城市人口將達(dá)到５０億，遠(yuǎn)高于今天的３３億。城市人口膨脹造成了復(fù)雜的環(huán)境問題，如飲水短缺、嚴(yán)重污染和交通擁擠等。但我們也可以不走這樣的路，設(shè)計一個未來的全新綠色大都市。

    　　在這篇文章里，你將看到一幅由科學(xué)家、工程師和設(shè)計師共同繪制的未來綠色城市的圖畫——

　　小轎車可折疊

    　　由美國馬薩諸塞州科技研究院設(shè)計的電動小汽車，很像超市的購物車。你可以在任何一個交通樞紐（比如地鐵入口）找到這種兩座小車。把它拖出來，開著它到你目的地附近的停車站停好后，你就可以走了，不用再管它。和現(xiàn)在那些一天９５％的時間都閑置不用，空占寶貴車位的汽車不同，這種緊湊的小車可以折疊后疊放在一起。而且這款小車最獨特的設(shè)計在于，它為我們提供了一個新的能源使用模式：車頂上的太陽能板可提供驅(qū)動能源，而在它不用的時候，電池將把剩余能量儲存起來。

　　無人駕駛的公交車

    　　為避免交通堵塞和污染，未來城市將使用靠生物燃料和電力混合驅(qū)動的智能公共汽車。它通過安裝在固定車道下的磁鐵引導(dǎo)，找到車站。電腦負(fù)責(zé)控制發(fā)車間隔和全程載客量，并讓公交車沿設(shè)定路線行駛。

　　能發(fā)電的便道

    　　這是一種能把行人行走時踩踏地面的能量收集起來的城市便道，工作原理就像發(fā)電機(jī)。安裝在路面下的踏板由于壓力變化而發(fā)生輕微的起伏，相應(yīng)設(shè)備就將其化為電能。如果將這種便道鋪設(shè)在繁忙的火車站，那么所產(chǎn)生的電能足以照亮一座大樓。

　　磁懸浮“空中列車”

    　　“空中列車”是一個正在籌劃的磁懸浮列車系統(tǒng)，每小時能運送旅客１４４００人，相當(dāng)于一條三車道的高速路。只有兩個座位的私人車廂沿著一條高速鐵軌滑行，時速可超過３００公里。列鐵軌上排列著磁鐵卷，列車帶的是永久磁性而非能源帶動產(chǎn)生電磁。建造這樣的磁懸浮列車系統(tǒng)每英里（約１．６公里）就要花費１０００萬美元。

　　靠管道機(jī)器人節(jié)水

    　　像紐約一樣的大城市，每天供水量的４％（大約１２９０萬升）會被浪費。為了發(fā)現(xiàn)和修復(fù)管道的破損處，美國伍茲豪爾海洋研究院的科研人員發(fā)明了一種管道機(jī)器人，它配備了攝像頭和聲吶裝置，專門檢查水管狀況。

　　垂直農(nóng)場

    　　農(nóng)業(yè)是引發(fā)全球變暖的最大因素。在耕種和運輸中燃燒的化石燃料會將所有的生態(tài)資源消滅殆盡。最好的辦法是在家門口生產(chǎn)自己所需的食物。由以色列公司設(shè)計的“垂直農(nóng)場”是一座３０層的機(jī)械化無土栽培綠洲，它能為５萬人提供食物和水。種植在聚苯乙烯泡沫塑料盤子上的蔬菜，漂浮在自動施肥軌道上，這個軌道將根據(jù)蔬菜的生長階段，把它們送到不同的種植間，從播種、培育到最后的采摘。灌溉用的都是已被凈化過的廢水，這些水能澆灌１００多種作物，包括椰菜和香蕉。

　　綠塔

    　　這是由法國建筑師杰克·法赫設(shè)計的一座１０層環(huán)保建筑。外部的混凝土格子用來承擔(dān)建筑重量，安裝房屋光電電池和雨水管。收集的雨水被送入中心凈水系統(tǒng)，凈化后供大樓里的人使用。建筑頂部還可以安裝風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。并且在建筑的底部的地?zé)釅梢源婵照{(diào)和暖氣。它利用常溫基巖在夏天將水冷卻，在冬天將水加熱。

　　氣泡房

    　　由位于舊金山的建筑公司ＩｗａｍｏｔｏＳｃｏｔｔ設(shè)計的住宅凈化水的能力是普通濾水器的兩倍。這能夠保證自來水供應(yīng)充足并可直接飲用。這項技術(shù)依賴于“水外衣”的發(fā)明。通過一層厚厚的多孔滲水層覆蓋在建筑表面和雨水管上，將水導(dǎo)入一個中空的建筑結(jié)構(gòu)中，在那里經(jīng)紫外線消毒。建筑頂部有許多充滿鹽溶液的“氣泡”，當(dāng)外部溫度較高時，鹽就會融化，吸收熱量，使室內(nèi)保持涼爽；當(dāng)室外較冷時，鹽會凝結(jié)，釋放熱量，為室內(nèi)加溫。

　　超高壓電網(wǎng)

    　　由美國洛克菲勒大學(xué)的杰斯·奧斯波爾設(shè)計的超高壓電網(wǎng)，用氫管道連接超導(dǎo)電纜。冷卻的液態(tài)氫通過管道網(wǎng)流動，可以使電網(wǎng)降溫并減少由于電阻造成的能量損失。這種管道也使得氫燃料的運輸更便利。

　　能量涂料

    　　由于使用了廉價的噴涂式有機(jī)太陽能電池板，幾乎每座建筑都能生產(chǎn)出自己所需的大部分能量。由美國新澤西州技術(shù)研究所的化學(xué)家所曼納斯·尼塔研制的這種粘滯涂料具有兩種不同的微粒：一種捕獲陽光，另一種將其轉(zhuǎn)化為電能。

　　磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)

    　　由于現(xiàn)有的風(fēng)力渦輪的軸承不夠耐用，使得它們的使用和普及受到了限制。但磁懸浮渦輪的出現(xiàn)解決了這個問題。一套垂直的扇葉懸浮在由釹制成的永久磁鐵上，不需要耗費能源產(chǎn)生電磁。由于不使用軸承，阻力降到最小，渦輪甚至在風(fēng)速降到每小時３．２公里時還能轉(zhuǎn)動。一臺磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以滿足８０萬戶家庭的用電需求。

　　潮汐渦輪

    　　英國的海洋發(fā)電站現(xiàn)在正在愛爾蘭的沿海海渠上安裝世界上最大的潮汐渦輪發(fā)電機(jī)，它所產(chǎn)生的電量足以照亮一千戶家庭。將渦輪嵌入約４０米深的海底后，它就能像風(fēng)車一樣工作。當(dāng)漲潮時，海潮能夠推動葉片帶動馬達(dá)和發(fā)電機(jī)；當(dāng)退潮時，打開軸承使扇葉朝相反方向運動。無論是漲潮還是退潮，都可以產(chǎn)生電能。

　　海浪發(fā)電

    　　另一個利用海洋發(fā)電的裝置是海浪發(fā)電機(jī)，海浪發(fā)電機(jī)由兩個基本部分組成：中央圓柱體為發(fā)電機(jī)提供足以沉入水中的重量；環(huán)繞在圓柱體上的輕質(zhì)圓環(huán)漂浮在水面上。當(dāng)海浪涌入，外部圓環(huán)比中央圓柱體轉(zhuǎn)動速度更快，兩部分由水壓裝置相連，通過給內(nèi)部的油增壓，帶動發(fā)電機(jī)。設(shè)備監(jiān)控器通過調(diào)整水壓阻力使產(chǎn)生的電能最大化。而當(dāng)海浪過于猛烈，并對部件的連接構(gòu)成威脅時，設(shè)備監(jiān)控器會減小圓柱和外環(huán)之間的震動，避免他們分離。

　　開快車也能發(fā)電

    　　由美國建筑師馬克·奧伯豪爾發(fā)明的風(fēng)力渦輪樹立在高速路的中央，當(dāng)你開車呼嘯而過時，帶起的風(fēng)會帶動渦輪轉(zhuǎn)動發(fā)電。產(chǎn)生的電能將被儲存起來，用于城市的其他地方。

　　海藻能源公園

    　　海藻能源公園是一個約３４４平方米的池塘，里面生長著一種特別的水藻。這種由美國加州大學(xué)培育出的新型水藻，能釋放出比天然水藻多１００萬倍的氫氣。因為這個原因，這些植物被罩在池底，他們吸收氧氣和硫磺，之后產(chǎn)生的氫氣被收集起來，灌入像氣球一樣的容器里。一個這樣的“氫氣球”能提供１２輛汽車一周所需的能源。

　　新隔膜讓海水淡化

    　　地球上只有不到１％的水可以飲用，對于很多大城市來說，水資源短缺是大問題。幸運的是，加州大學(xué)材料學(xué)家艾瑞克·豪克發(fā)明了一種布滿管道的隔膜來凈化海水，每個管道只有頭發(fā)絲的十萬分之一，這對鹽來說太窄了，而對于淡水來說，這些管道就像高速公路。覆蓋在隔膜上的吸水聚合體能把水吸出，而擋住包括細(xì)菌在內(nèi)的其他物質(zhì)。這種隔膜的海水淡化效率要比傳統(tǒng)蒸汽淡化高５０％。