我們未來(lái)的能源
在現(xiàn)代文明的光環(huán)下,人類(lèi)自身變得越發(fā)脆弱了。假如汽車(chē)熄了火,電燈不能亮了,電視沒(méi)了圖像與聲音,電腦成了擺設(shè),這是一幅多么可怕的景象,簡(jiǎn)直就是“世界末日”了。但是這種情景是完全可能發(fā)生的,如果人類(lèi)不能盡快地找到一種取之不盡、用之不竭的終極能源,現(xiàn)代生活所嚴(yán)重依賴(lài)的電力資源將從何而來(lái)呢?畢竟,人類(lèi)目前所依賴(lài)的石油、煤炭、天然氣等礦物能源是有限的、不可再生的,依目前人類(lèi)耗能的平均速度計(jì)算,2050年前后石油就會(huì)枯竭,歷史留給人類(lèi)的時(shí)間不長(zhǎng)了。
那么科學(xué)家們正在忙什么呢?他們給人類(lèi)設(shè)計(jì)了哪些最終解決能源問(wèn)題的方案?
海洋——未來(lái)的能源寶庫(kù)
上個(gè)世紀(jì),人類(lèi)就已經(jīng)發(fā)現(xiàn),氫元素的兩種同位素——氘和氚反應(yīng)生成氦的同時(shí),會(huì)放出巨大的能量及大量的中子,這就是著名的“核聚變反應(yīng)”。據(jù)測(cè)算,現(xiàn)在即使在發(fā)達(dá)國(guó)家,每人一生所消耗的能量,也只相當(dāng)于10克氘所產(chǎn)生的能量,而每500升海水中便含有10克氘。 如果可控核聚變成功,便有可能最終解決人類(lèi)的能源問(wèn)題。到那個(gè)時(shí)候,海洋不僅是生命的搖籃,而且將是人類(lèi)動(dòng)力的源泉。
從20世紀(jì)40年代開(kāi)始,人類(lèi)便開(kāi)始試探控制核聚變反應(yīng),60年過(guò)去了,人類(lèi)充分認(rèn)識(shí)到,受控核聚變的研究或許是至今人類(lèi)科學(xué)史上最困難、最具挑戰(zhàn)性的課題之一,據(jù)不太保守的估計(jì),聚變能的商業(yè)化至少仍需要40年的時(shí)間。這真是一項(xiàng)前后歷經(jīng)百年、耗資數(shù)千億美元的大項(xiàng)目。
月球——人類(lèi)的充電器
氘與氚發(fā)生核聚變反應(yīng)時(shí),要放出大量中子,破壞容器壁,這是受控核聚變反應(yīng)工程中必須解決的一個(gè)難題。若利用氦-3同位素進(jìn)行受控核聚變反應(yīng),則不會(huì)產(chǎn)生大量中子,所以氦-3同位素是更理想的核動(dòng)力原料。但地球上氦-3同位素的儲(chǔ)量不大,而月球的表面塵埃中,卻存在著多達(dá)百萬(wàn)噸以上的氦-3同位素。獲取氦-3同位素,將是人類(lèi)下一步登月計(jì)劃中的重要內(nèi)容?茖W(xué)家們正在計(jì)劃發(fā)射太空飛行器,用其攜帶的儀器收集月球表面的塵埃,從中分離出氦-3同位素,將其液化后帶回地球。不過(guò),人類(lèi)實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想的時(shí)間,也不會(huì)少于50年。
太空——衛(wèi)星發(fā)電站
光在太空中的能量,要比在地球表面的能量大得多,這是因?yàn)楣庠诖┩复髿鈱訒r(shí),能量要遭受很大的損失。 科學(xué)家希望利用人造衛(wèi)星,在距離地球表面36000公里的高空接收太陽(yáng)能,然后將這種能量轉(zhuǎn)化為微波,通過(guò)微波射線直接傳輸?shù)降厍蛏系慕邮照,最后轉(zhuǎn)化為電力資源供人類(lèi)使用;有的科學(xué)家則提議,可以通過(guò)一個(gè)巨大的反射鏡,將太陽(yáng)光反射到地球的陰面,以便延長(zhǎng)部分農(nóng)業(yè)耕作區(qū)的日照時(shí)間,并為那些冬季沒(méi)有日照的城市提供照明,F(xiàn)在已經(jīng)有一些科學(xué)家專(zhuān)門(mén)為此成立了公司,他們堅(jiān)信,人類(lèi)在不遠(yuǎn)的20到30年的時(shí)間內(nèi),便可以通過(guò)這種方式,利用這種清潔而且取之不盡的能源。
反物質(zhì)——永恒的發(fā)動(dòng)機(jī)
現(xiàn)代科學(xué)理論研究發(fā)現(xiàn),我們所在宇宙中的物質(zhì),絕大部分屬于“正物質(zhì)”,但也存在數(shù)量極少的“反物質(zhì)”。當(dāng)宇宙中的“反物質(zhì)”與“正物質(zhì)”發(fā)生碰撞時(shí),兩種物質(zhì)會(huì)相互抵消,并且在碰撞發(fā)生的一瞬間,釋放出異常巨大的能量。但是收集并且儲(chǔ)存一定數(shù)量的“反物質(zhì)”,是非常困難的一件事?茖W(xué)家們至今尚未找到解決這一問(wèn)題的有效方法,但是他們?nèi)匀粚?duì)這項(xiàng)研究抱有極大的信心,并且一直在不懈地努力著。