自 2000 年代初以来，水电始终在关注比拟多的一个代替石油的新能源。只管被宣传为缓解气候变化的最佳解决方案，但当钻研人员在 2005 年发现水电大坝造成大量温室气体排放时，水电泡沫幻灭了。

水电大坝的围墙限度了河流的流量，并将它们变成了死水池。随着这些水库的老化，藻类生物质和水生植物等有机物积攒并最终合成和下沉。这种缺氧环境刺激了甲烷的产生。

而后水库外表和涡轮机将甲烷开释到大气中。甲烷约占水电大坝排放的温室气体的 80%，在大坝生命周期的前十年达到峰值。

甲烷因在大气中彷徨 12 年而臭名远扬，其效劳至多是二氧化碳的 25 倍。钻研人员预计世界上至多 10% 水电大坝每单位能源排放的温室气体与燃煤发电厂一样多。在亚马逊流域，现有的几座大坝的碳排放量是燃煤发电厂 的十倍。

尽管如此，巴西亚马逊和喜马拉雅山仍踊跃推动建设新的水电大坝。一个国内钻研团队在 2019 年 Nature Communications 钻研中写道：“鉴于新水电大坝建设的预期热潮，确定将来的大坝是否会产生低碳能源至关重要。”

应用人工智能布局更可继续的大坝

为了确定新水电大坝的环保地点，2019 年团队利用了来自应用人工智能 (AI) 的简单计算模型的数据。他们察看到巴西（一个以低地为主的国家）的低地水坝往往领有较大的水库区，从而产生更高的碳强度。与玻利维亚、厄瓜多尔和秘鲁的山区相比，巴西亚马逊地区的碳密集型大坝数量最多。他们发现，更高的海拔和平缓的地形使得水力发电的碳强度更低。

该团队曾经提出了新的我的项目，目前至多有 351 站点散布在亚马逊河上，那里曾经有 158 个水电大坝。为了找到最小化这些我的项目对环境影响的解决方案，钻研人员正在持续利用人工智能利用这些数据训练模型。

基于这些他们发现，不协调的水电扩张会导致生态系统效益的丢失。此外，其余地点的无效大坝安排能够产生四倍的电力。

“人工智能正被华尔街、社交媒体用于各个领域——为什么不应用人工智能来解决可继续倒退等重大问题呢？”专家们对此提出了构想。

钻研人员认为，在为新项目选择地点时，必须思考整个亚马逊流域的各种环境标准，如河流流量和连通性、温室气体排放、鱼类多样性和沉积物运输。

尽管基于这些迷信证据施行政策对于建设可继续水电大坝至关重要，钻研人员同时也在寻找通过甲烷提取缩小现有我的项目温室气体排放的办法。

提取和应用储层甲烷

提取湖泊和大坝水库中积攒的甲烷用于能源生产的想法并不陈腐。在东非，充斥盐水的基伍湖领有 60 立方公里的甲烷和另外 300 立方公里的水溶解二氧化碳。在卢旺达的 KivuWatt 发电厂，应用气体分离器从湖的深水中提取甲烷，用于发电。

受到这种可能性的启发，波兰科学院的地球物理学家 Maciej Bartosiewicz 和他的共事倡议应用称为沸石的固体矿物吸收剂从贮存层沉积物中拆散甲烷。在发表在《环境迷信与技术》杂志上的一项钻研中，他们设计了一种模型机制来钻研沸石和可搁置在水库底部的活性炭。

到目前为止，科学家们始终无奈从湖泊和水库等咸水体中提取甲烷，因为这种气体的浓度要低得多。以前使得小量的甲烷提取老本高得多。但 Bartosiewicz 示意，沸石价格便宜且可宽泛应用，为此提供一种可行的解决方案。

“该零碎蕴含一个气化组件，它是一个盒子里的膜。而后沸石能够在去除二氧化碳后捕捉甲烷，”Bartosiewicz 说。装置泵送零碎能够进一步促成提取。

尽管如此，从水库沉积物中提取甲烷并非没有什么生态环境问题。该过程可能会影响解决沉积物中甲烷的细菌的成长，从而严重破坏生态系统的生物组成，最终影响食物网的生产力。在底部甲烷含量高的水库和湖泊中，这些细菌是微型陆地动物的重要食物和能量起源。尽管如此，Bartosiewicz 认为，水体零碎具备不凡的自我调节能力。

“咱们须要开发下一代可再生能源生产解决方案。这是一种可能性，”他说。“并非所有水电水库都能够提取甲烷。如果咱们能从这种甲烷中生产出 5% 的能源，它就会减少可再生能源的配额。”

目前人工智能在越来越多的畛域施展的重要性越来越大，专家们致力探讨，让 AI 施展更大的作用