到2050年，超過三分之二的人類將生活在城市中，科學家和科技公司正在尋找在建筑環境中利用可再生能源發電的新方法。

將來，我們的辦公室窗戶可以通過太陽照射獲取能量，而街道上的燈柱則在混凝土中儲存電力。

當車輛呼嘯而過時，垂直風力渦輪機將會旋轉產生能量。人行道和公路將會從通勤者、公共汽車以及卡車運動中產生少量能量。無人駕駛出租車車隊將把多余的能源回饋給電網，城市通常會更有效地利用它們所消耗的能源。

至少，這是許多技術專家、環保主義者和城市規劃者的能源愿景。但它是否真能成為現實?

新材料的發展，展示出了更光明的前途。

使用KGP水泥混合物儲存和傳輸電能

由發電站廢料制成的水泥混合物可以把建筑物變成電池。這些鉀土溶膠(KGP)復合材料比普通水泥便宜，每平方米可以儲存500瓦電力。

研究人員表示，普通的街燈每晚耗電700瓦，而由KGP制造、配有小型太陽能電池板的6米高燈柱可以儲存足夠多的電力，可供整個晚上使用。

混凝土燈柱可以變成電池，儲存整夜工作所需的電力

這些小水泥塊能給未來的城市提供電力嗎?

大量使用KGP建造的建筑也可以用來存儲和釋放過剩的電能，以幫助滿足城市電網的需求。

太陽能成為城市中最常見的能源

新材料也有助于使太陽能電池板變得更便宜，更具成本效益。太陽能是城市中最常見的可再生能源，且其發電成本繼續下跌，從十年前每瓦約3英鎊降至今天的0.4英鎊。

在英國，超過三分之一的公司已經開始自己發電，主要使用屋頂太陽能電池板。但制造硅基太陽能電池板需要耗費大量能源，它需要1400攝氏度以上的溫度，而且硅的純度必須達到99.9999%。

不過，帕杜爾教授和他的團隊目前正在研究一種方法：用鈦來取代鉛。

他說：“鈦很常見，但沒有人想到用它來取代鈣鈦礦太陽能電池板中的鉛。我們目前還不打算取代現有的硅技術，但我們希望推動它向前發展。”

道路兩旁的垂直風機成為一道城市風景

風能是另一種最常見的可再生能源，傳統的渦輪機在建造區域不能很好地工作，因為風向變化很大。

伊斯坦布爾街道上的垂直風力渦輪機

光伏發電道路的嘗試一直在進行

但并不是所有的城市能源開采項目都具有商業意義。例如，在法國，工程公司Colas已經在全國各地，以及美國和日本，開辟出光伏道路。

Colas已經在諾曼底鋪設了長近1公里的單行車道，投資430萬英鎊。在美國建成的1.6公里雙車道公路成本則為380萬英鎊。

還有一個問題是它們的能源生產能力有多強?太陽能電池板是平放在地面上的，而不是朝向太陽，為此可能受到交通堵塞的影響，有時也會被雪、泥或水覆蓋。

讓汽車和行人生產能源的捕能公路

另一項在商業上難以證明其合理性的技術是壓電技術。如果你擠壓某些材料，如石英，就可以使電流通過它們。因此，汽車和卡車在配備壓電裝置的特殊路面上行駛可以產生電力。行人也可以在特制的人行道上這樣做。

2009年，以色列公司Innowattech試驗了捕能公路，現在美國的Pyro-E公司也在加州弗雷斯諾的一小段公路上展示類似的技術。然而，盡管此舉在技術上是可行的，但目前的成本卻高得令人望而卻步。有些人通過計算發現，在美國建造1公里長的雙向捕能公路，需要13000臺壓電設備，為建設成本增加30.7萬英鎊開支。即使不考慮制造或安裝成本，也需要大約12年的時間才能賺回這筆錢。

有些人通過計算發現，在美國建造1公里長的雙向捕能公路，需要13000臺壓電設備，為建設成本增加30.7萬英鎊開支。即使不考慮制造或安裝成本，也需要大約12年的時間才能賺回這筆錢。