将来环境与能源技术中的流量测量

　　关于气候变化的政府间小组[IPCC]于2001年作出了关于全球气候变化科学的第三个评估报告。根据这一评估报告:在20世纪中,全球平均气温增高了约0·6℃,全球的平均海平面已升高了0·1m至0·2m。造成平均气温升高和海平面升高的最主要原因是由于人类活动所造成的“温室气体”(如CO2气)的排放量猛增。

　　按照全球气温模型的预报,在21世纪中全球平均气温将再升高1·4℃至5·8℃,许多岛屿将不复存在,有大面积的海滩将被淹没。

　　为了解决这一问题已经成立联合国关于气候变化的框架公约组织(UNFCCC)。1997年12月1日在日本京都召开UNFCCC的大会上已通过了著名和重要的京都议定书(KYOTO Protocol)。京都议定书的主要目标是减少温室气体的排放量,使之达到比1990年的排放量少5%。然而,京都议定书付诸实施的先决条件是有多于55个国家在此议定书上签字,而在这些国家中CO2的排放总量大于全世界温室气体排放总量的55%,虽然到目前为止,已有84个国家在该议定书上签了字,但这些国家的CO2排放总量仅占全世界排放总量的44%,原因是还有某些大国仍然拒绝在京都议定书上签字。

　　在目前这种情况下,全人类都应该对未来的环境和能源技术作更加广泛和深入的研究,特别是开展新型的国际化合作研究。所以要这样做的原因是:将来一旦在某时由一些大国的签字而使京都议定书实质生效时,利用目前现有水平的技术而同时又不至于使全世界的经济活动衰退,要想达到京都议定书所确定的目标将是十分困难的。因此现在就应立即研发以下的各项技术,它主要包括:新的燃料电池、燃氢车辆、改进内燃机、更加有效(输出功率更大)的核电站、各种新材料等的广泛研发。

　　流量测量技术能为上述这些新技术的研发作出重要贡献,这是由于大多数的新技术都要求在十分苛刻的条件下进行有效的流量测量,并且还要求有更加精确的流量测量结果。本文介绍了在NMIJ为上述目的而开始的新课题和正在进行的研发项目。

　　1　为减少CO2排放量研发一种用于氢燃料自动配售机的新型流量计

　　1·1　用于氢燃料自动配售机的新型流量计

　　作为CO2的排放源占首位的应该是火力发电厂(占22%),占第二位的是燃油车辆(占16%)。从以天然气为燃料的车辆排放出的CO2要比从燃油车辆排放的CO2少30%。因此,目前在很多国家正在推广采用天然气作燃料的汽车。例如:现在在日本正在使用的1万多辆用压缩天然气(CNG)作燃料的汽车,目前全日本共有200多个CNG的加气站。大多数的CNG配售机都采用科氏力质量流量计来测量CNG的流量, CNG的压力高达25MPa (即250kgf/cm2表压)。