浅议能源利用的现状与未来

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能源的清洁性需要从两个方面来理解，能源自身的特点和现有技术手段下利用能源的过程和工艺。

从本质上讲，人类利用的所有形式的能源，除了核能之外，都来自对太阳能不同形式的存储。化石能源（煤、石油、天然气）与生物能源（燃烧、发酵等）来自太阳能作用下的光合作用，潮汐与水、风能来自太阳能的热效应，而太阳能（光伏发电、光热取暖）则来自太阳能的光电效应与热效应。在人类活动的时间尺度内，化石能源与核能被认为是不可再生能源（以亿万年为周期的能源远远超过人类用能的尺度），而风能、水能（包括潮汐）、太阳能（光伏、光热）、生物能则属于可再生能源。从人类可持续发展的方面来看，在基础科学短期内没有突破的前提下，可再生能源是可以让人类种群得以延续的最终选择，而不可再生能源只能作为过渡阶段。但现阶段人类对化石能源与核能的依赖与能源紧缺的矛盾，以及可再生能源利用技术发展的不足，实在应引起足够的重视与警惕。

再说污染。当前技术条件下人类对化石能源的利用形式仍然以燃烧为主。过量的燃烧造成空气中二氧化碳比例的上升，形成温室效应，全球温度持续上升，可能对全人类带来的毁灭性结果，在这个层面上，所有对化石燃料的利用都是对环境的污染。但相比较之下，与煤、石油燃烧后产生的氮、硫化合物形成的严重污染相比，以产生二氧化碳为主的天然气可以列入低污染的范畴。清洁煤、天然气等以二氧化碳为主的能源利用形式，从短期而言，是人类能源利用形式的底线。

风能、水能与太阳能在能源形式上不产生额外污染，属于清洁能源（地热亦属于清洁能源范畴），但风能由于其不稳定的特点在可靠性方面受到约束，目前还无法作为主力能源，风能与水能的可利用总量也受到技术水平与自然条件的约束，无法满足当下和未来的能源需求。太阳能光伏在制造过程中对环境造成大量的污染（主要是硅材料提纯过程），而且其效率亦有待进一步提高。大型水电站的建设对环境造成的更长期的影响，亦有待进一步观察与研究。但是，虽然风、水、光能目前还有着诸多缺陷，却是人类面对未来的最佳选择（也可能是唯一选择），对风、水、光能源的利用，整体上是低污染、可持续的。

最后，核能是能源中的潘多拉之盒。从形式上来讲，因为原材料的关系，核裂变与化石能源一样，只能作为过渡而非能源的终极解决方案。而可控核聚变则是一头尚未驯服的猛虎，是否能驯服、何时能驯服都未可知。人类的未来与希望，当然不能全然依赖于此。