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主题:【讨论】人类的能源前景不太乐观 -- 米十一

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家园 【讨论】人类的能源前景不太乐观

现在讲能源,除了核能以外,本质上都还是太阳能。石油、煤炭等化石能源是几千万年前的太阳能。化石能源两大问题,一是总量有限面临枯竭,二是造成温室效应。所以需要新能源。现在的新能源,像太阳能、风能、潮汐能、生物能(玉米、甘蔗)也都是源自太阳能。太阳能的特点是输出功率和占地面积成正比。问题是地球的表面积是有限的,所能接受的太阳能也是有限的。若想用现在的太阳能作为人类的主要能源,除非所有人都搬到地下当老鼠,地表上再铺满太阳能电池板。这些源自太阳能的新能源不可能替代化石能源。前一阵,美国大搞生物能源,用大豆代替石油,基本上是忽悠或者动机不纯。实际上,现在谈到新能源应用更多的是新的能源采集、存贮和传输方式。

真正解决问题还是要从源头找,太阳的能量源自聚变,所以我们也要整聚变。但是,上帝的炉子不是那么好搞的。聚变这东西搞了五十年没整出来,说是还要再整五十年。科学家们总结,整不出来的原因是炉子个不够大,要造更大个的炉子。大到要六七个国家一块儿凑钱整,整出个东西叫ITER。这东西整起来贼老贵的,每年都超支。弄得美国政府都不愿意往里面扔钱了。不过不整还不行。如果,五十年后可控核聚变不能解决人类能源问题,那么不出一百年肯定要用非可控核聚变解决问题了。现在医学这么发达,一个不留神还真有可能活到那么一天,可如何是好啊!?

家园 沉宝

最近流行这个,我也来。

家园 煤变油是实在的技术,还可以用很久

煤用完之前,还有足够的时间去研究核裂变,还不需要马上去研究核聚变。

家园 赞这句

如果,五十年后可控核聚变不能解决人类能源问题,那么不出一百年肯定要用非可控核聚变解决问题了。

楼主的文字功力

家园 没这么悲观

化石能源继续使用个五六十年甚至上百年还是可以的。这期间,足够提高新能源的效率,特别是太阳能的利用效率了。人类可利用的太阳能总量还是很多的。目前人类每年消耗的总能量是110亿吨油,完全用目前的太阳能技术,大约需要五六十万平方公里的面积,还算好。

在可利用的能量枯竭之前,可能更加紧缺的是粮食。粮食紧缺可能是大家有生之年能看到的。

家园 村长这个断言比楼主还悲观啊。。。

缺乏能源还可以苟活

缺乏粮食,那可真只有死路一条了。。。

家园 不好意思,被看出来了。小时候作文没学好,:《
家园 有时候资源和能源是一回事

水利也好,粮食也好,其实都是源自太阳能。

人类想用太阳能替代化石能源,肯定要挤占粮食生产的用地。

要让美国人遍街都是烧大豆油的汽车,不知道要饿死多少非洲人。

家园 在现在的条件下,缺能源与缺粮基本可以画等号。

  现代农业不管是机械还是化肥农药都要消耗大量的能源,没有能源粮产量将下降一大半。

家园 利用太阳能怎么会占用耕地呢?

奇怪的说法。我说的是太阳能直接利用,这个效率最高。

太阳能可以集中利用。目前现有的太阳能集中发电的示范项目,很少有占用耕地的。实际上,太阳能电站的选址要求,与耕地基本上没什么关系。世界上太阳能丰富的地区,往往是降雨少的干旱区,那里本来就不是耕地。

太阳能也可以分散利用。比如屋顶上,比如街道两边。这些零碎的面积加在一起,总量也是惊人的。

下结论之前,还是认真考察一下的好,至少自己多琢磨一下。否则过于耸人听闻的结论,会让人不重视你的说法。河里面关于类似话题的帖子就有很多,建议你还是多看看多读读再发言的好。

家园 局部利用太阳能当然可以,替代石油则有问题

如果要让太阳能总输出功率达到目前化石能源的水平,需要多少占地面积?不知道有人算过没有。

可以定性的估算一下。化石能源是数以万年计太阳能的沉积,即便转换效率很低,总量也是相当客观的。这么多的能量在几百年的时间内释放出来,功率是多少?现在地球表面接能够收集到太阳能总功率能否达到这个水平?在地球上采集太阳能只能作为补充,不能作为主要能源。

真正采集太阳能好的办法是在太空收集,然后发回地球。很多年前苏联尝试向太空反射人造月亮,就有这个意思。

另外我说太阳能占用耕地 ,是泛指所有源自太阳的能源,如生物能、风能等。不是为了耸人听闻,只是想说解决能源问题还是要找一些根本性的法子。

家园 你认真看看村长的回帖么

他上面贴的数据是按现在的太阳能电池技术水平,人类一年的全部能源消耗,大约需要五六十万平方公里的面积的铺地光伏.

地球上地面平均受到的日照,一天大概相当于6千瓦时.

统计的结论,2005年全球能耗大约5x10的20次方焦耳.

你可以自己算算,8%效率的光伏,需要多大地方能搞定上面这么多能源.

俺自己也算着玩过,差不多也是村长这个数.

其实也没多少地方,适合做太阳能发电的地方都是沙漠一类的不毛之地,光澳大利亚的沙漠如果都铺上光伏就可以轻易应付全球能源需求.

这方面现在的问题是1.成本.2.电力储存而不是功率不够用,占地方...

家园 讨论的出发点有问题

“若想用现在的太阳能作为人类的主要能源,除非所有人都搬到地下当老鼠,地表上再铺满太阳能电池板。”

这段话完全没有物理基础。 在主要人类居住区域,太阳能功率年平均下来是1千瓦每平方米左右。就算按现在百分之十几的转换效率,满足人类目前的所有能源需求也要不了多少地。

家园 可能混淆了新闻中的科普内容

现在能源问题的难点在携带和储存。产生替代石油的能源是不难的。而且也不太贵。即使不再有新科技,就以目前已知的技术,全部替代石油也只要20年时间即可,如果不考虑成本比石油高1倍的缺点。

难点是储存的能量密度比较低,汽车不好携带。

家园 科学美国人曾经分析过太阳能所需面积

美国半数能源用太阳能,也只需要填平亚利桑那一个沙漠的地方。

这么基本的事情怎么可能没有人算过呢。

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