我們未來的能源
在現(xiàn)代文明的光環(huán)下,人類自身變得越發(fā)脆弱了。假如汽車熄了火,電燈不能亮了,電視沒了圖像與聲音,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)重依賴的電力資源將從何而來呢?畢竟,人類目前所依賴的石油、煤炭、天然氣等礦物能源是有限的、不可再生的,依目前人類耗能的平均速度計算,2050年前后石油就會枯竭,歷史留給人類的時間不長了。
那么科學(xué)家們正在忙什么呢?他們給人類設(shè)計了哪些最終解決能源問題的方案?
海洋——未來的能源寶庫
上個世紀(jì),人類就已經(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,會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)測算,現(xiàn)在即使在發(fā)達(dá)國家,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的能源問題。到那個時候,海洋不僅是生命的搖籃,而且將是人類動力的源泉。
從20世紀(jì)40年代開始,人類便開始試探控制核聚變反應(yīng),60年過去了,人類充分認(rèn)識到,受控核聚變的研究或許是至今人類科學(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,聚變能的商業(yè)化至少仍需要40年的時間。這真是一項前后歷經(jīng)百年、耗資數(shù)千億美元的大項目。
月球——人類的充電器
氘與氚發(fā)生核聚變反應(yīng)時,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難題。若利用氦-3同位素進(jìn)行受控核聚變反應(yīng),則不會產(chǎn)生大量中子,所以氦-3同位素是更理想的核動力原料。但地球上氦-3同位素的儲量不大,而月球的表面塵埃中,卻存在著多達(dá)百萬噸以上的氦-3同位素。獲取氦-3同位素,將是人類下一步登月計劃中的重要內(nèi)容?茖W(xué)家們正在計劃發(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,人類實(shí)現(xiàn)這個夢想的時間,也不會少于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,這是因為光在穿透大氣層時,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能,然后將這種能量轉(zhuǎn)化為微波,通過微波射線直接傳輸?shù)降厍蛏系慕邮照荆詈筠D(zhuǎn)化為電力資源供人類使用;有的科學(xué)家則提議,可以通過一個巨大的反射鏡,將太陽光反射到地球的陰面,以便延長部分農(nóng)業(yè)耕作區(qū)的日照時間,并為那些冬季沒有日照的城市提供照明,F(xiàn)在已經(jīng)有一些科學(xué)家專門為此成立了公司,他們堅信,人類在不遠(yuǎn)的20到30年的時間內(nèi),便可以通過這種方式,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,兩種物質(zhì)會相互抵消,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題的有效方法,但是他們?nèi)匀粚@項研究抱有極大的信心,并且一直在不懈地努力著。