2019年8月,世界人口總數(shù)突破77億,據(jù)聯(lián)合國預測,2100年,世界人口將達到110億。隨著世界人口的逐年增加,石油、煤炭、天然氣等化石能源的消耗量也越來越大,未來我們很可能要面對能源枯竭的困境。那么,當能源枯竭這一天真的到來時,我們應該怎么辦呢?優(yōu)酷聯(lián)合現(xiàn)代汽車集團出品的科普紀錄片《未來圖鑒》帶來了科學家的新思路
2019年8月,世界人口總數(shù)突破77億,據(jù)聯(lián)合國預測,2100年,世界人口將達到110億。隨著世界人口的逐年增加,石油、煤炭、天然氣等化石能源的消耗量也越來越大,未來我們很可能要面對能源枯竭的困境。那么,當能源枯竭這一天真的到來時,我們應該怎么辦呢?優(yōu)酷聯(lián)合現(xiàn)代汽車集團出品的科普紀錄片《未來圖鑒》帶來了科學家的新思路,清華大學核能與新能源技術(shù)研究院教授毛宗強在節(jié)目中表示,其實,關(guān)于未來,我們還有很多辦法。
我們面臨的不僅是能源枯竭,還有伴生問題
煤炭作為大自然贈予人類的禮物,是目前擁有最大自然儲量的資源。我們可以用煤炭來產(chǎn)生電力,用煤炭來取暖、冶金,甚至可以用煤炭來生產(chǎn)水泥。但根據(jù)世界煤炭協(xié)會的說法,目前世界上煤炭總儲量在1.1萬億噸左右,預計在150年后耗盡。所以,在看似龐大的儲量背后,人類資源的消耗缺口也同樣巨大。
作為人類不可或缺的工業(yè)燃料、化工原料、以及燃氣原料,天然氣資源與煤炭資源有著同樣的命運。根據(jù)英國石油研究機構(gòu)統(tǒng)計,由于天然氣需求量每年都在不斷增加,如今的天然氣儲量正在迅速枯竭。目前剩下的儲量預計只能維持52.6年。
與全球宏觀經(jīng)濟息息相關(guān)、有著“黑黃金”之稱的石油,更是成為了當今世界上最緊俏的化石能源。根據(jù)世界能源統(tǒng)計評估顯示,2017年的石油儲量為1696.6億桶。就算在全球使用量保持現(xiàn)在的情況不變的話,預計也將在50.2年后耗盡。
50年至100年是我們?nèi)庋劭梢姷奈磥恚敾茉聪拇M的時候,人類或許會止步不前,社會可能會在緩慢衰落的平臺期里土崩瓦解。
同樣令人頭疼的,還有化石能源所帶來的伴生問題。自工業(yè)革命以來,人類因為持續(xù)燃燒化石能源,向大氣中排入了過多的二氧化碳。這些吸熱性強的溫室氣體逐年積淤在大氣層,將引發(fā)溫室效應。據(jù)“政府間氣候變化專門委員會”評估報告估計,全球的地面平均氣溫會在2100年上升1.4至5.8℃,屆時,地球會發(fā)生巨大的變化,甚至有可能不適宜生物生存。
辦法總比麻煩多,科學家總能抓住解決問題的關(guān)鍵
那么,人類真的會因為能源問題而面臨生存危機嗎?為了尋找答案,《未來圖鑒》主訪人陳銘來到了清華大學核能與新能源技術(shù)研究院教授毛宗強的實驗室。在這里,毛宗強展示了科學家們對抗能源危機以及溫室效應的新思路。
氫元素是宇宙中分布最廣泛的元素,它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%。毛宗強教授認為,氫是人類未來可以應用的最好的能源。
氫元素的普遍性讓氫能幾乎取之不盡,大自然中,有水的地方就有氫,像風能、電能、太陽能等可再生能源都能在發(fā)電過程中通過電解水來產(chǎn)生氫。并且氫具有燃燒熱值高的特點,是汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍,燃燒效能超過了化石能源,是一種非常高效的能源。
此外,氫的安全性很高,氫氣的燃點比汽油和柴油高,還比空氣輕14倍,很容易就能在大氣中自然擴散,不容易造成意外引燃。
然而這些不是科學家們青睞“氫能”的主要原因,氫能最大的優(yōu)點在于其清潔性。本期節(jié)目中,毛宗強教授在實驗室中為陳銘講解了氫能的清潔特性。目前,科學家把氫能分為“綠氫”、“藍氫”、和“灰氫”。其中“綠氫”是可再生能源制氫,比如從風力發(fā)電、水力發(fā)電、太陽能發(fā)電的附屬產(chǎn)物中提取氫能;“藍氫”則是在用工業(yè)副產(chǎn)物中提取氫,并對其加以碳捕集和碳封存,讓氫能在再生的過程中達到清潔標準。這兩種制氫方式目前是科學家們的主攻方向,目的是為了讓氫能脫離“碳”的束縛。
當主訪人陳銘問到毛宗強教授“未來,人類的能源結(jié)構(gòu)會是怎樣的?”時,毛宗強教授很有自信的答道:“未來氫能將會是人類能源升級后的主要能源。”毛宗強教授描繪到,如今技術(shù)的進步大大地降低了可再生能源的成本,而氫能這種高效能的清潔型二次能源也將會迎來更大的發(fā)揮空間。那時,天藍了,水清了,碳排放少了,冰川不消融了,氣溫增長也緩慢了,人們的生活也更健康了。
《未來圖鑒》是一部具有現(xiàn)實意義的科普紀錄片。它在思考未來的同時,也在不斷地引導人們反思現(xiàn)在。在全部5集當中,《未來圖鑒》從病毒、工業(yè)革命、基因編輯、AI危機和能源問題幾大方面剖析了現(xiàn)代人類所面對的現(xiàn)實問題,并以科學家的視角,將觀眾的迷思一一解答。透過《未來圖鑒》,我們看到了一個充滿希望的未來,以及一個可以糾正的現(xiàn)在。我們不必糾結(jié)于無法改變的過去,我們只需要在前進的路上做得更好。
原標題:能源枯竭后我們該用什么?優(yōu)酷《未來圖鑒》帶來科學家的新思路
作者: 來源:人民網(wǎng)人民科技
責任編輯:jianping