当今世界,以石油、天然气、煤炭为代表的能源危机引起的焦虑困扰着各国,已经并正在实实在在地影响着我们的生活。我们该如何应对能源危机?
昨天下午,中国科学院院士、国家自然科学一等奖获得者、南京大学教授闵乃本,在《新华日报》举办的“思想业务作风建设报告会”上,从一个自然科学家的视角,解说了和平发展的机遇与能源、能源与环境的关系及未来人类的理想能源等科学发展中的热点问题,令人思路大开,备受鼓舞。
化石能源危机困扰世界各国 闵乃本院士介绍说,人类经历了两个和平发展机遇期。第一个机遇期是蒸汽机发明与欧洲工业革命兴起,第二个机遇期始于晶体管、集成电路发明与信息产业革命兴起。 第二个机遇期的约束因素是什么?很多人认为是能源。闵院士则认为,目前所谓的能源危机只能说是化石能源存在危机。化石能源是指石油、天然气和煤。地球上经过数亿年形成的化石能源,只能维持人类工业社会四五百年的需要。据估计,世界化石能源可维持的年数是:石油46年,天然气65年,煤169年。美国能源部信息局乐观地预计,石油极限产量最早将出现在2021年,最迟是2112年,距今还有105年。而一些外国学者认为,在25年到50年之内,不会出现极限产量。 闵院士认为,中央将中华民族复兴的机遇期确定在本世纪前20年,到2020年,是我们全面建设小康进程之时,这个决定是非常科学的。保持这段时期的平稳发展,抓住和平发展的机遇期,这是中华民族的最大利益。 化石能源让人类付出“环境代价” 在迄今255年的工业化进程中,作为能源主体的化石能源,已让环境付出了沉重的代价。 闵院士解释说,化石能源的形成过程,相当于将大气中的温室气体通过光合作用和化石作用深埋于地下;化石能源的使用过程,则相当于将深埋于地下千万年的温室气体释放回大气层,由此带来了日益严重的环境问题。255年的工业化,相当于使“大气层温室气体的进化” 退回42.5万年。联合国政府间气候变化专门委员会第四次评估报告认为:到21世纪末,由于温室效应,地表平均温度将升高1.1-6.4℃。地表温度升高1.5℃,就会有20%的物种灭绝,升高3.5℃,就会有40%-70%物种灭绝;无休止地使用化石能源,必然危及人类生存环境。 利用核能是新能源发展的一大趋势。但今天所有的核电站均为裂变核电站,裂变需要的原料是铀235。世界原子能协会的报告指出,铀按目前消耗的速度,仅可供开采使用250年,而且产生的核废料半衰期非常长,并不是一个清洁的能源。 “人造太阳”用之不竭且最清洁 闵院士介绍说,最清洁的能源应该是核聚变。核聚变能源又称“人造太阳”,是宇宙间所有恒星包括太阳发出的光和热。核聚变的好处,就是无污染、无长半衰期的废料。核聚变而且没有爆炸危险,什么地方一出毛病,马上自动熄火。 核聚变的原料是氘,从海水里面可以提炼。一升海水提炼出来的氘可释放的能量,相当于300升的汽油。地球上海水总量非常之大,因此氘的总储量估计可以满足人类500万年到1000亿年的能源需求,这对于人类来说,取之不尽、用之不竭。 核聚变的另一种原料是3He。地球上3He的储量一共只有不足几百公斤。3He大量存在于太阳风——太阳喷射的高能粒子流中和月球表面。分析月壤样品得知,在上亿年的时间里,月球表面大约沉积了5亿吨的3He,而20-30吨就足够人类一年能源所需,这样大的储量可供人类使用达2000万年。 闵院士说,通过核聚变产生的能量用来发电,不仅可满足工厂、家庭等等需要;还可以利用核聚能电解水制氢,也可以光解水制氢,满足车辆、飞行器等动力的需求。估计核聚能运用到实际生活中,仅需要30年到50年的时间,而25年到50年内尚不会出现化石能源危机。(蒋廷玉 仲崇山)
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