如果讀者還沒有忘記上期報道的資源最豐富的國家俄羅斯，那么今天就請記住另一個國家――日本。
   

　　日本這個國家最突出的自然特點就是資源缺乏。其大部分石油、鐵礦石、原煤、天然氣、木材等統(tǒng)統(tǒng)依賴進口。據(jù)國際資源署統(tǒng)計，2008年日本資源自給率僅為17.7%。而這個國家值得記住的卻是另一面：在資源極端匱乏的條件下，竟然成為世界經(jīng)濟大國，而且它不是靠戰(zhàn)爭――經(jīng)過第二次世界大戰(zhàn)的失敗，通過對外侵略擴張掠奪海外資源的道路已被否決。因此，日本別無選擇地走上了科技立國之路。
   

　　日本人歷來極其重視世博會。因為他們相信，他們每一次參展的新科技都可能引領未來幾十年的世界發(fā)展。事實也確實如此。在這次上海世博會上，日本又一次展示了它的自信……
   

能把下水道污水變成飲用水的技術。

　　輕而不浮的展館
   

　　日本館的外表呈淡紫色，被形容為“紫蠶島”。凡見過北京奧運會游泳館“水立方”的人都會發(fā)現(xiàn)，包裹著日本館的紫膜跟“水立方”的藍膜很相似。沒錯，它們使用的就是同一種材料――乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）膜。但是紫膜更先進，因為它還具有跟樹葉一樣進行光合作用的能力。不同的是樹葉產(chǎn)生的是氧氣，而它產(chǎn)生的是電。
   

　　ETFE膜具有很高的透光率，達到95%甚至更高，并且不阻擋紫外線等光的透射，這可以保證透過該膜光線的自然度。利用了這一特點，日本館在兩層膜的中間夾層里埋設了日本最先進的技術成果之一――非晶體太陽能發(fā)電膜。每一片膜被做成柳葉的形狀，可以提供20~30千瓦時的電量。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)大臣政務官高橋千秋表示，日本館是世界上首次采用發(fā)電膜技術的建筑。
   

　　造出一個體積大而重量輕的展館，這是日本館采用ETFE膜的重要因素之一。日本館的設計師彥坂裕告訴記者，日本館是世博園區(qū)內(nèi)最大的建筑之一，并且將在上海世博會之后拆除。而世博園區(qū)的地質(zhì)條件并不好，地處黃浦江畔，地質(zhì)松軟。這些因素都要求日本館的整體重量盡可能的輕，并盡量避免使用地樁。這樣，透光、輕質(zhì)、高強、可回收利用的夾層薄膜ETFE成了首選材料。ETFE膜厚度通常為0.05～0.25毫米，每平方米的重量只有0.15~0.35千克。使用這種膜，可以使建筑的重量減輕一半。而且日本館采用了日本傳統(tǒng)的應對地震的“輕便建筑”技術，重量平均分布于整個建筑體，減少了對地基的沖擊，整個建筑輕而不浮。
   

　　當然僅身輕如燕還不行，還得有一身抗壓拒火的真功夫。ETFE膜就具備了很好的延展性和抗壓性。據(jù)了解，日本館頂上的每一塊膜都足以承受一輛汽車的重量。ETFE膜擁有非常寬的溫度適應范圍，能直接暴露于攝氏零下200度至零上150度的環(huán)境下，達到B1、DIN4102防火等級標準。即使在由煙、火引起的膜融化的情況下也不會有任何液體滴落，而引燃其它的物質(zhì)。ETFE膜還具有很好的耐腐蝕性，使用壽命至少為25~30年，而且對金屬有較強的黏著特性，可以與金屬骨架很好地粘結(jié)。ETFE膜還很愛干凈，非黏特性使它具有高抗污、易清洗的特點，雨水就可以沖洗它表面的灰塵和主要污垢。具備了良好的抗壓、拒燃、耐腐蝕、易清潔等眾多特性后，ETFE膜成為目前國際上最先進的薄膜材料，被譽為“塑料之王”。
   

　　日本館頂?shù)?根觸角和3個“大坑”則是充分利用陽光、雨水、空氣等自然資源的又一杰作。日本館工作人員叫它循環(huán)呼吸柱。這些通體透明的巨大錐形空心柱從穹頂向下，貫穿整個日本館內(nèi)部，直達底層的冷卻塔，不僅起著支撐整個建筑物的作用，還通過充分利用光、水、風等自然資源，承擔著更重要的環(huán)保功能。白天，外部光線通過這些循環(huán)呼吸柱向下層導入，在建筑物內(nèi)部形成了一束束柔和的白色光柱，實現(xiàn)了建筑物中央部分室內(nèi)空間的自然采光。下雨時，循環(huán)呼吸柱的凹槽部分可以將雨水引入展館底層的儲水空間，通過水的蒸發(fā)，不僅可以促進空氣流通，還可以降低館內(nèi)溫度，如同天然空調(diào)。而柱內(nèi)匯聚的一部分雨水又可以通過場館外部安置的水噴系統(tǒng)噴灑和清潔屋頂，灑落的水會再次通過循環(huán)呼吸柱進行循環(huán)再利用。
   
   
　　最干凈的水處理技術
   

　　日本是個島國，水應該不缺吧？正相反，日本是人均淡水資源貧乏的國家之一。雖然日本的平均降水量較多，但由于這些水資源大部分都集中在梅雨期和臺風期，日本國土面積相對較小，河川長度短，降雨后產(chǎn)生的水量未被來得及利用便流入大海。1994年日本遭遇了歷史上規(guī)模最大的一次缺水危機，共計有41個都道府縣、494個市町村、1562萬人受到這次缺水危機的影響。經(jīng)過這次缺水危機，日本國內(nèi)確定了一條應對缺水危機的基本原則：通過興建污廢水處理及中水回用設施提高水的再利用程度，加強對水資源的有效管理和利用。
   

　　水污染對日本人民來說有過切膚之痛。50多年前，當日本經(jīng)濟正在高速發(fā)展的時候，水俁病的夢魘籠罩著全社會，以致于日本人差點因此而放棄化工產(chǎn)業(yè)。日本的氮肥產(chǎn)業(yè)始創(chuàng)于1906年，其后由于化學肥料的大量使用而使化肥制造業(yè)飛速發(fā)展，甚至有人說“氮肥的歷史就是日本化學工業(yè)的歷史”。然而，這個產(chǎn)業(yè)的肆意發(fā)展，卻給當?shù)鼐用窦捌渖姝h(huán)境帶來了無盡的災難。1925年，在水俁鎮(zhèn)建廠的日本氮肥公司，在生產(chǎn)氯乙烯和醋酸乙烯的過程中向當?shù)仫嬘盟粗信欧帕舜罅课唇?jīng)處理的含汞廢水，轟動世界的水俁病終于在上世紀50年代爆發(fā)了。患者由于腦中樞神經(jīng)和末梢神經(jīng)被侵害，輕者手足麻痹、視覺喪失；重者神經(jīng)失常，直至死亡。除了已經(jīng)逝去的患者，至今日本約有4萬多名水俁病患者。慘痛的教訓使日本人對水污染處理技術的開發(fā)不遺余力。
   

　　日本館這次展出了一種目前世界上最先進的水處理技術――生化塊和膜分離式活性污泥處理法（MBR）。MBR水處理技術其實在科技界并不陌生，甚至在一些國家都已經(jīng)有了實際工程應用。簡單說就是MBR技術可以將下水道污水處理成中水，用于沖廁、綠化、洗車等。而日本館展示的MBR水處理技術卻是“大大地厲害”――下水道污水經(jīng)過該技術的一套流程處理后，再流出來的水可以直接飲用！設想一下，如果這樣的技術在全世界普及，地球上還會有缺水的國家嗎？
   
   
　　來自生活的發(fā)電地板
   

　　除了會發(fā)電的膜，日本館還有一種材料可以匪夷所思地發(fā)電。
   

　　“這是發(fā)電地板，您踩踏后就能看到發(fā)了多少電。踩得越多，發(fā)電越多。”循著講解員的聲音，記者看見不少人在乒乒乓乓地踩著地上的幾塊特殊地板。小朋友們還興奮地蹦起來。原來這就是一直以來只聞其名、未見其貌的發(fā)電地板。人踩上去，給地板帶來的壓力和摩擦力就能發(fā)電。
   

　　發(fā)電地板是個體驗項目，游客可在那里踏上幾腳，也可蹦跳幾下，前方的電子屏幕上就能顯示出發(fā)電數(shù)值。這塊電子屏幕還會顯示整個世博會期間，游客在這塊地板上的發(fā)電總量。據(jù)介紹，這種地板由面積50平方厘米的發(fā)電瓷磚組成，能把壓力轉(zhuǎn)化成電能，每踩一下就會發(fā)出0.1瓦時的電量，點亮周圍50至100個發(fā)光二極管燈泡。設想一下，如果把發(fā)電地板安裝在辦公室或居民樓里，那家里的照明就完全可以由自己提供了。如果再有一個活蹦亂跳的小孩，發(fā)的電也許還可以輸出呢！
   

　　據(jù)了解，2008年1月，東日本鐵路公司在檢票進站的兩臺檢票機之間就鋪設了這種發(fā)電地板，利用乘客走過檢票口時踩踏地板產(chǎn)生的振動發(fā)電。一天的發(fā)電量大約能使100瓦燈泡發(fā)光80分鐘。這是東日本鐵路公司進行的第二次試驗，驗證發(fā)電地板的發(fā)電效率、耐久性等指標。如果試驗達到目的，這些發(fā)電地板就可以為自動檢票機等車站設備提供電力。日本另一家致力于開發(fā)發(fā)電地板的企業(yè)叫音力發(fā)電公司。2008年圣誕節(jié)來臨之前，這家公司在東京繁忙的涉谷火車站的人行道上鋪設發(fā)電地板，平均每個人從45平方厘米的發(fā)電地板上走過兩次就可以產(chǎn)生0.5瓦時的電能。會發(fā)電的地板在當年給日本人帶來了巨大的驚喜！
   

　　不過工作人員說，目前這樣的發(fā)電地板成本較高，普通家庭還很難接受。近幾年，日本企業(yè)一直在致力于發(fā)電地板的研究，增大發(fā)電效率，降低發(fā)電成本，以讓發(fā)電地板能夠真正鋪進尋常百姓家。
   

　　記者也在地板上踩了幾腳。如此節(jié)約資源，同時又充分利用“資源”的發(fā)電技術，令人感到十分新奇。
   

踩一踩，就發(fā)電。

   
　　走進百姓家的燃料電池
   

　　在日本館內(nèi)，吸引游客駐足的還有一個跟床頭柜大小差不多的家用燃料電池。據(jù)介紹，這款固體高分子型新型燃料電池，其輸出功率為1千瓦，可為普通家庭提供60%的電力。此外，通過采用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，用發(fā)電時排出的熱量來燒水，可將資源利用率最高提至93%。與火力發(fā)電相比，同等發(fā)電量，該燃料電池二氧化碳的排放量可減少37%。此外，普通燃料電池發(fā)出的電都是直流電，而該產(chǎn)品針對普通家庭使用，可以把直流電轉(zhuǎn)換為交流電。該產(chǎn)品已經(jīng)于2009年實現(xiàn)全球首次量產(chǎn)，并在日本銷售，每臺產(chǎn)品價格在300萬日元左右。凡使用該產(chǎn)品，日本政府都給予補貼費用，目前銷量已達到2000多套。如果家庭發(fā)電用不完，還可按正常購電價格的兩倍賣給電網(wǎng)，約10年可收回購買成本。據(jù)說這個產(chǎn)品兩年后可能就會引入中國市場。
   

　　記者對這個“據(jù)說”十分相信，因為這種家用燃料電池的發(fā)明者，正是中國人十分熟悉的日本松下公司。松下公司創(chuàng)建于1918年，創(chuàng)始人是被譽為“經(jīng)營之神”的松下幸之助先生，經(jīng)過幾代人的努力，如今已經(jīng)成為世界著名的國際綜合型電子技術企業(yè)集團。從1978年鄧小平訪問松下公司以后，這家企業(yè)在中國的事業(yè)就與中國的改革開放融為一體，成為產(chǎn)品能夠深入千家萬戶中國家庭里的外資企業(yè)。如果記者沒有記錯的話，中國化工企業(yè)最早引入的一批外國企業(yè)管理理念中，“企業(yè)文化”的管理理念正是出自這家日本企業(yè)。
   

　　記者還了解到，日本已經(jīng)是新興燃料電池技術領域的全球領跑者。新型燃料電池的開發(fā)在日本方興未艾。所有有實力、有創(chuàng)新精神的高能耗企業(yè)，都以能夠開發(fā)出新興燃料電池技術為榮。2009年，大阪燃氣、京瓷、豐田和愛信4家日本企業(yè)宣布聯(lián)手開發(fā)下一代家用燃料電池。據(jù)說與目前已經(jīng)開發(fā)出的固體高分子型燃料電池相比，其發(fā)電效率和耐久性將進一步提高。也許過不了多久，繼日本電視機、洗衣機、照相機之后，家用燃料電池將是新一代廣泛進入中國家庭的日本家電？

園內(nèi)很多供游客休息的長凳，是由牛奶紙包裝再生利用制成的。（圖片由張育提供）

　　無處不在的新能源
   

　　除了發(fā)電膜、發(fā)電地板、家用燃料電池，日本館還展示了發(fā)電窗，混合動力汽車等節(jié)能低碳技術。據(jù)日本館工作人員介紹，這些技術將在2020年左右在日本得到廣泛應用。
   

　　在日本，開發(fā)新能源幾乎到了無所不用的程度，其目的就是要彌補日本資源緊缺的先天缺陷。上世紀70年代的兩次石油危機以后，日本就已經(jīng)堅定了開發(fā)新能源的決心。1973年的陽光計劃，1978年的月光計劃，1980年的石油替代品開發(fā)與引進法，1993年的新陽光計劃，2009年的太陽能產(chǎn)業(yè)補貼政策，2009年的《光伏發(fā)電路線圖2030修訂版》，2009年的太陽能發(fā)電剩余電力收購制度，今年的能源基本計劃修正案……越來越密集出臺的政策都是圍繞著新能源發(fā)展。這些措施使日本的新能源利用再次居世界前列。據(jù)相關統(tǒng)計，截至2008年年底，日本太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電裝機容量達到197萬千瓦，位居世界第三，占全球太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電裝機總量的15%以上。
   

　　參觀完日本館，記者矯正了一種觀念：資源只是大自然賜予的。大自然并沒有賜予日本這個國家豐富的資源，但這個國家的資源處處可生。