――日本馆物语
日本馆全景
如果读者还没有忘记上期报道的资源最丰富的国家俄罗斯，那么今天就请记住另一个国家――日本。
日本这个国家最突出的自然特点就是资源缺乏。其大部分石油、铁矿石、原煤、天然气、木材等统统依赖进口。据国际资源署统计，2008年日本资源自给率仅为17.7%。而这个国家值得记住的却是另一面：在资源极端匮乏的条件下，竟然成为世界经济大国，而且它不是靠战争――经过第二次世界大战的失败，通过对外侵略扩张掠夺海外资源的道路已被否决。因此，日本别无选择地走上了科技立国之路。
日本人历来极其重视世博会。因为他们相信，他们每一次参展的新科技都可能引领未来几十年的世界发展。事实也确实如此。在这次上海世博会上，日本又一次展示了它的自信……
能把下水道污水变成饮用水的技术。
轻而不浮的展馆
日本馆的外表呈淡紫色，被形容为“紫蚕岛”。凡见过北京奥运会游泳馆“水立方”的人都会发现，包裹着日本馆的紫膜跟“水立方”的蓝膜很相似。没错，它们使用的就是同一种材料――乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）膜。但是紫膜更先进，因为它还具有跟树叶一样进行光合作用的能力。不同的是树叶产生的是氧气，而它产生的是电。
ETFE膜具有很高的透光率，达到95%甚至更高，并且不阻挡紫外线等光的透射，这可以保证透过该膜光线的自然度。利用了这一特点，日本馆在两层膜的中间夹层里埋设了日本最先进的技术成果之一――非晶体太阳能发电膜。每一片膜被做成柳叶的形状，可以提供20~30千瓦时的电量。日本经济产业大臣政务官高桥千秋表示，日本馆是世界上首次采用发电膜技术的建筑。
造出一个体积大而重量轻的展馆，这是日本馆采用ETFE膜的重要因素之一。日本馆的设计师彦坂裕告诉记者，日本馆是世博园区内最大的建筑之一，并且将在上海世博会之后拆除。而世博园区的地质条件并不好，地处黄浦江畔，地质松软。这些因素都要求日本馆的整体重量尽可能的轻，并尽量避免使用地桩。这样，透光、轻质、高强、可回收利用的夹层薄膜ETFE成了首选材料。ETFE膜厚度通常为0.05～0.25毫米，每平方米的重量只有0.15~0.35千克。使用这种膜，可以使建筑的重量减轻一半。而且日本馆采用了日本传统的应对地震的“轻便建筑”技术，重量平均分布于整个建筑体，减少了对地基的冲击，整个建筑轻而不浮。
当然仅身轻如燕还不行，还得有一身抗压拒火的真功夫。ETFE膜就具备了很好的延展性和抗压性。据了解，日本馆顶上的每一块膜都足以承受一辆汽车的重量。ETFE膜拥有非常宽的温度适应范围，能直接暴露于摄氏零下200度至零上150度的环境下，达到B1、DIN4102防火等级标准。即使在由烟、火引起的膜融化的情况下也不会有任何液体滴落，而引燃其它的物质。ETFE膜还具有很好的耐腐蚀性，使用寿命至少为25~30年，而且对金属有较强的黏着特性，可以与金属骨架很好地粘结。ETFE膜还很爱干净，非黏特性使它具有高抗污、易清洗的特点，雨水就可以冲洗它表面的灰尘和主要污垢。具备了良好的抗压、拒燃、耐腐蚀、易清洁等众多特性后，ETFE膜成为目前国际上最先进的薄膜材料，被誉为“塑料之王”。
日本馆顶的3根触角和3个“大坑”则是充分利用阳光、雨水、空气等自然资源的又一杰作。日本馆工作人员叫它循环呼吸柱。这些通体透明的巨大锥形空心柱从穹顶向下，贯穿整个日本馆内部，直达底层的冷却塔，不仅起着支撑整个建筑物的作用，还通过充分利用光、水、风等自然资源，承担着更重要的环保功能。白天，外部光线通过这些循环呼吸柱向下层导入，在建筑物内部形成了一束束柔和的白色光柱，实现了建筑物中央部分室内空间的自然采光。下雨时，循环呼吸柱的凹槽部分可以将雨水引入展馆底层的储水空间，通过水的蒸发，不仅可以促进空气流通，还可以降低馆内温度，如同天然空调。而柱内汇聚的一部分雨水又可以通过场馆外部安置的水喷系统喷洒和清洁屋顶，洒落的水会再次通过循环呼吸柱进行循环再利用。
最干净的水处理技术
日本是个岛国，水应该不缺吧？正相反，日本是人均淡水资源贫乏的国家之一。虽然日本的平均降水量较多，但由于这些水资源大部分都集中在梅雨期和台风期，日本国土面积相对较小，河川长度短，降雨后产生的水量未被来得及利用便流入大海。1994年日本遭遇了历史上规模最大的一次缺水危机，共计有41个都道府县、494个市町村、1562万人受到这次缺水危机的影响。经过这次缺水危机，日本国内确定了一条应对缺水危机的基本原则：通过兴建污废水处理及中水回用设施提高水的再利用程度，加强对水资源的有效管理和利用。
水污染对日本人民来说有过切肤之痛。50多年前，当日本经济正在高速发展的时候，水俣病的梦魇笼罩着全社会，以致于日本人差点因此而放弃化工产业。日本的氮肥产业始创于1906年，其后由于化学肥料的大量使用而使化肥制造业飞速发展，甚至有人说“氮肥的历史就是日本化学工业的历史”。然而，这个产业的肆意发展，却给当地居民及其生存环境带来了无尽的灾难。1925年，在水俣镇建厂的日本氮肥公司，在生产氯乙烯和醋酸乙烯的过程中向当地饮用水源中排放了大量未经处理的含汞废水，轰动世界的水俣病终于在上世纪50年代爆发了。患者由于脑中枢神经和末梢神经被侵害，轻者手足麻痹、视觉丧失；重者神经失常，直至死亡。除了已经逝去的患者，至今日本约有4万多名水俣病患者。惨痛的教训使日本人对水污染处理技术的开发不遗余力。
日本馆这次展出了一种目前世界上最先进的水处理技术――生化块和膜分离式活性污泥处理法（MBR）。MBR水处理技术其实在科技界并不陌生，甚至在一些国家都已经有了实际工程应用。简单说就是MBR技术可以将下水道污水处理成中水，用于冲厕、绿化、洗车等。而日本馆展示的MBR水处理技术却是“大大地厉害”――下水道污水经过该技术的一套流程处理后，再流出来的水可以直接饮用！设想一下，如果这样的技术在全世界普及，地球上还会有缺水的国家吗？
来自生活的发电地板
除了会发电的膜，日本馆还有一种材料可以匪夷所思地发电。
“这是发电地板，您踩踏后就能看到发了多少电。踩得越多，发电越多。”循着讲解员的声音，记者看见不少人在乒乒乓乓地踩着地上的几块特殊地板。小朋友们还兴奋地蹦起来。原来这就是一直以来只闻其名、未见其貌的发电地板。人踩上去，给地板带来的压力和摩擦力就能发电。
发电地板是个体验项目，游客可在那里踏上几脚，也可蹦跳几下，前方的电子屏幕上就能显示出发电数值。这块电子屏幕还会显示整个世博会期间，游客在这块地板上的发电总量。据介绍，这种地板由面积50平方厘米的发电瓷砖组成，能把压力转化成电能，每踩一下就会发出0.1瓦时的电量，点亮周围50至100个发光二极管灯泡。设想一下，如果把发电地板安装在办公室或居民楼里，那家里的照明就完全可以由自己提供了。如果再有一个活蹦乱跳的小孩，发的电也许还可以输出呢！
据了解，2008年1月，东日本铁路公司在检票进站的两台检票机之间就铺设了这种发电地板，利用乘客走过检票口时踩踏地板产生的振动发电。一天的发电量大约能使100瓦灯泡发光80分钟。这是东日本铁路公司进行的第二次试验，验证发电地板的发电效率、耐久性等指标。如果试验达到目的，这些发电地板就可以为自动检票机等车站设备提供电力。日本另一家致力于开发发电地板的企业叫音力发电公司。2008年圣诞节来临之前，这家公司在东京繁忙的涉谷火车站的人行道上铺设发电地板，平均每个人从45平方厘米的发电地板上走过两次就可以产生0.5瓦时的电能。会发电的地板在当年给日本人带来了巨大的惊喜！
不过工作人员说，目前这样的发电地板成本较高，普通家庭还很难接受。近几年，日本企业一直在致力于发电地板的研究，增大发电效率，降低发电成本，以让发电地板能够真正铺进寻常百姓家。
记者也在地板上踩了几脚。如此节约资源，同时又充分利用“资源”的发电技术，令人感到十分新奇。
踩一踩，就发电。
走进百姓家的燃料电池
在日本馆内，吸引游客驻足的还有一个跟床头柜大小差不多的家用燃料电池。据介绍，这款固体高分子型新型燃料电池，其输出功率为1千瓦，可为普通家庭提供60%的电力。此外，通过采用热电联产系统，用发电时排出的热量来烧水，可将资源利用率最高提至93%。与火力发电相比，同等发电量，该燃料电池二氧化碳的排放量可减少37%。此外，普通燃料电池发出的电都是直流电，而该产品针对普通家庭使用，可以把直流电转换为交流电。该产品已经于2009年实现全球首次量产，并在日本销售，每台产品价格在300万日元左右。凡使用该产品，日本政府都给予补贴费用，目前销量已达到2000多套。如果家庭发电用不完，还可按正常购电价格的两倍卖给电网，约10年可收回购买成本。据说这个产品两年后可能就会引入中国市场。
记者对这个“据说”十分相信，因为这种家用燃料电池的发明者，正是中国人十分熟悉的日本松下公司。松下公司创建于1918年，创始人是被誉为“经营之神”的松下幸之助先生，经过几代人的努力，如今已经成为世界著名的国际综合型电子技术企业集团。从1978年邓小平访问松下公司以后，这家企业在中国的事业就与中国的改革开放融为一体，成为产品能够深入千家万户中国家庭里的外资企业。如果记者没有记错的话，中国化工企业最早引入的一批外国企业管理理念中，“企业文化”的管理理念正是出自这家日本企业。
记者还了解到，日本已经是新兴燃料电池技术领域的全球领跑者。新型燃料电池的开发在日本方兴未艾。所有有实力、有创新精神的高能耗企业，都以能够开发出新兴燃料电池技术为荣。2009年，大阪燃气、京瓷、丰田和爱信4家日本企业宣布联手开发下一代家用燃料电池。据说与目前已经开发出的固体高分子型燃料电池相比，其发电效率和耐久性将进一步提高。也许过不了多久，继日本电视机、洗衣机、照相机之后，家用燃料电池将是新一代广泛进入中国家庭的日本家电？
园内很多供游客休息的长凳，是由牛奶纸包装再生利用制成的。（图片由张育提供）
无处不在的新能源
除了发电膜、发电地板、家用燃料电池，日本馆还展示了发电窗，混合动力汽车等节能低碳技术。据日本馆工作人员介绍，这些技术将在2020年左右在日本得到广泛应用。
在日本，开发新能源几乎到了无所不用的程度，其目的就是要弥补日本资源紧缺的先天缺陷。上世纪70年代的两次石油危机以后，日本就已经坚定了开发新能源的决心。1973年的阳光计划，1978年的月光计划，1980年的石油替代品开发与引进法，1993年的新阳光计划，2009年的太阳能产业补贴政策，2009年的《光伏发电路线图2030修订版》，2009年的太阳能发电剩余电力收购制度，今年的能源基本计划修正案……越来越密集出台的政策都是围绕着新能源发展。这些措施使日本的新能源利用再次居世界前列。据相关统计，截至2008年年底，日本太阳能光伏并网发电装机容量达到197万千瓦，位居世界第三，占全球太阳能光伏并网发电装机总量的15%以上。
参观完日本馆，记者矫正了一种观念：资源只是大自然赐予的。大自然并没有赐予日本这个国家丰富的资源，但这个国家的资源处处可生。
日本馆夜景
