科技創新推動“能源革命”

弱肉強食的生存環境之下，能源爭奪不可避免，利用科技制造再生能源成為緩解能源斗爭的新方法。

回望過去的5萬年，從使用鋒利的石塊采割果實、捕獲獵物，到利用火發明陶具、青銅器等替代工具，學會利用浮力、杠桿等機械原理，再到運用現代知識和工具解決各類問題，人類在逐步認識并利用自然，解決人類自身力量不足的問題。

這其中，最具革命性的是人類學會對能源的使用。從鉆木取火到使用煤炭、石油等化石能源，再到太陽能、風能、潮汐能以及核裂變能的和平利用，人類獲得能源的能力得到數量級的釋放和增強，把人從“苦力”中解放出來，進而大大推進了人類文明的進程。

可由于可利用能源的稀缺，千百年來對能源的搶奪貫穿整個人類進化史。

能源寡而不均

人類對能源的追求從古至今不曾停止。在農耕社會對土地和土地上生物質能的搶奪，在工業社會演變為對化石能源的爭奪。

而化石能源的有限性和不可再生性，使得僅20世紀就發生過三次石油戰爭。到了當代，以美國為代表的國家對能源的態度更是耐人尋味。

2017年6月，美國總統特朗普在美國能源部發表演講，宣稱要讓美國在全球能源市場中占據主導地位。隨后，其內政部長瑞安·津克進一步闡述：“什么是能源統治？就是在環境、經濟和道義層面統治能源世界”。

石油作為工業血液，誰掌握了石油，就握住了發展的命脈，就控制了世界。為此，世界范圍內石油之爭屢見不鮮，近來的伊朗危機、敘利亞危機、委內瑞拉危機等國際熱點話題，都與之相關。當前，世界能源競爭已如此激烈，未來必將更加尖銳，搶奪能源的戰爭選項時刻停留在桌面上。

而要解決這個戰略矛盾，運用科技的力量提供可靠、安全、廉價的永續能源是核心關鍵所在。

核能填補空缺

從科學角度上看，人類利用能源過程是一個能源選擇和加工中不斷的加氫減碳的過程。

在此過程中，零碳燃料成為科學家們研究解決碳排放引發的全球氣候變暖的重點和熱點，核能技術的突破為此提供了根本的解決方案。

從核能總體利用分類看，核能包括裂變能和聚變能。核裂變是指由重的原子核（主要是指鈾核或钚核）分裂成兩個或多個質量較小的原子的一種核反應形式。原子彈或現有的核能發電廠的能量來源就是核裂變。裂變能核電技術已越來越成熟，它沒有導致溫室效應和酸雨等危害環境的釋放物，但資源有限，還會產生難以處理的高放射性核廢料。

核聚變則是把氫的同位素（氘和氚）混合加熱到數億度高溫，使其原子核能夠聚合，釋放出巨大能量。不可控核聚變就是氫彈。受控核聚變是等離子態的原子核在高溫下有控制地發生原子核聚變反應，同時釋放出能量。太陽發光發熱的能量就來自核聚變反應。地球上的氫彈爆炸是人工核聚變，核聚變發電也是，就是媒體上所說的“人造太陽”。

在理解上，核聚變反應堆的原理并不難，但在具體實施中卻困難重重。最關鍵的一點是，周圍溫度必須達到上億攝氏度，使氚和氘的原子核以極大的速度發生碰撞，產生了新的氦核和新的中子，釋放出巨大的能量。經過一段時間反應后，反應體不再需要外來能源的加熱，核聚變的溫度足夠使得原子核繼續發生聚變。這個過程只要氦原子核和中子被及時排除，新的氚和氘的混合氣被輸入到反應體，核聚變就能持續下去，產生的能量一小部分留在反應體內，維持鏈式反應，大部分輸出作為能源使用。

與此同時，受控熱核聚變反應要作為能源使用，必須在產生并加熱等離子體到億萬攝氏度高溫的同時，還要有效約束這一高溫等離子體。

因此，有效約束高溫反應體是受控核聚變的技術關鍵。受控熱核聚變有磁約束和激光約束兩種方式，磁約束是當前研究應用的熱點。

眾所周知，核聚變的原材料是地球上的鋰（儲量2000億噸，可產生氚）和海水中的氘（儲量40萬億噸），氘的含量取之不盡，目前已有中英科學家宣布在可控核聚變領域取得突破，研究出一種可有效獲取高純度氘的材料。同時，核聚變反應產物氦氣是惰性氣體，無污染，不產生高放射性核廢料，安全性更有保障。

在核能的助力下，能源空缺的局面將有所改善，但核能轉換的過程中仍有重重技術難題等待攻克。