能源的未来 ― 氢能、核聚变及其彼端
始于火的人类动力故事,终于走到了在地上造一个太阳的挑战。氢能、核聚变、不断进化的蓄电技术,以及能源安全保障。人类将以怎样的力量驱动下一个文明?本文不急于给出答案,而是环视那些征兆。最终话。
2026年6月14日
上一话,我们看到了气候变化这一全球性课题,正逼迫人类告别担当三百年主角的化石燃料。脱碳这场大转折,虽在理想与现实之间摇摆,却已确实开始行动。
那么,在化石燃料之后,人类究竟将以怎样的力量驱动文明呢。在这最终章里,我想把如今正悄然成长的若干征兆并列起来,环视一下能源的未来。氢这一新的运送者,试图在地上造一个太阳的核聚变挑战,储存力量之技术的进化,以及力量「由谁掌握」的能源安全保障之问。它们都仍在途中,无法给出明确的结论。但作为始于那只手握火的猿的漫长故事的续篇,让我们一同眺望它的轮廓吧。
燃烧后只产生水 ― 氢这一运送者
在脱碳的语境中,常被寄予期待地谈论的,是「氢」。氢即便燃烧也不排放二氧化碳,之后留下的只有水——因此,它一直作为可替代化石燃料的动力源而受到关注。
不过,氢需要稍加注意。氢在地球上几乎不以单体形式存在,必须使用某种能源才能制造出来。其「制造方式」的不同,会使其对环境的意义大为改变。若用化石燃料来制造便会排放二氧化碳,而若用可再生能源的电分解水来制造,据说便能得到几乎零排放的氢。后者被称为「绿氢」,正汇聚着期待。也就是说,氢与其说本身是能源,不如说更具有运送、储存所制造之力量的「运送者」的性质。在制造的成本,以及运送、储存时的技术难度等方面,据报道仍留有许多有待跨越的课题。
在地上造一个太阳 ― 通往核聚变的漫长挑战
而在谈论能源的未来时,被当作格外宏大的梦想来谈论的,是「核聚变」。
第六话中看到的核能发电,利用的是使重原子核分裂以取出能量的「核裂变」。核聚变与之相反,是使氢这样的轻原子核彼此融合而产生能量。这与太阳之所以光辉灿烂是同一个原理。正因如此,核聚变常被表述为「在地上造一个太阳」。据说作为燃料的氘可从海水中取出,被解放出资源之争的可能性也被谈及。
- 1950年代
试图将核聚变用于能源的研究,在各国正式起步。
- 1985年
以美苏首脑会谈为契机,以国际合作建设核聚变实验堆的构想开始启动。
- 2007年
由日本、欧洲等多个国家与地区参与的国际热核聚变实验堆(ITER)计划正式成立。
- 2020年代
据报道,ITER的本体组装推进,民间企业也参与进来,各国的开发竞争正在扩大。
- 2040年代
包括日本在内的各国,将建设验证发电的原型堆描绘为目标。
核聚变的实现绝非易事。因为要使原子核彼此融合,就必须在地上造出堪比太阳中心的超高温状态,并将其稳定地持续封闭。由于长年来一直被说「再过几十年就能实现」,告诫人们不要过度期待的声音也根深蒂固。即便如此,近年来在法国推进建设的国际合作实验堆ITER的本体组装有所进展,民间企业也接连参与,据报道开发的竞争正在世界范围内扩大。能否抵达商业化发电仍不明朗,但人类长久追求的梦想正一点点带上现实意味——可以说,正处于这样的阶段。
储存力量,守护力量 ― 蓄电与安全保障
在思考未来的能源时,与华丽的新技术并列、不可或缺的,是两个看似更朴素的课题。一个是「储存」,另一个是「守护」。
可再生能源,只有在太阳照耀、风吹拂时才能制造电。正因如此,把所制造之力量储存起来的蓄电技术变得至关重要。据说,电动汽车也在使用的电池,其性能逐年提高,价格也已下降,但要把支撑整个社会那么大量的电,廉价而长久地储存的技术,如今仍在求索的途中。抽水蓄能发电、氢、各种各样的新型电池——储存力量之手段的竞争,将左右未来。
无论诞生出多么优秀的发电技术,若不能将其储存、不能稳定地守护,便无法成为支撑文明的力量。未来的能源,唯有制造的技术、储存的技术与守护的机制这三者齐备,才初次成形。
从火到核聚变 ― 人类与力量的故事
通过本连载,我们追溯了人类掌握动力的漫长历程。
从围着火获得温暖与光明的猿那一天起,水车与风车辅助人力与畜力,煤炭转动工业革命,电照亮世界,石油驱动二十世纪,水坝与输电网支撑国家,原子之火同时带来梦想与恐惧,风与光成为新的选择,脱碳逼迫人类告别三百年的主角——。能源的历史,是人类不断追求「更大力量」的历史,同时也是不断面对那力量所带来的恩惠与灾祸的历史。
氢也好,核聚变也好,蓄电也好,以及在其彼端等候的尚无名字的技术也好,都处于这漫长故事的续篇之中。它们将拯救人类,还是催生新的难题——我们还没有确切的答案。历史教给我们的是,任何力量都必有光与影,而将那力量化为恩惠还是灾祸,并不取决于技术本身,而系于掌握它的人的选择。火在给予温暖的同时,也是能将一切焚尽的力量。我们接下来将掌握的力量,想必也是如此。
人类将以怎样的动力,去驱动下一个文明。给出那答案的,是将要生活在未来的人们,也是生活在当下的我们自己。与其急于给出轻易的结论,不如怀抱着这个问题,一个一个地累积每一次选择——那或许正是我们从手握火的猿那里继承下来的责任。
从火到核聚变,谨向陪伴这趟漫长旅程的各位读者致以由衷的感谢。倘若这个故事能成为契机,让人们去思索那曾照亮我们脚下的力量之真容,以及它的光与影,便是再无以复加的喜悦。动力的故事没有终点。书写下一章的,想必正是你。
【能源的世界史:从火到核聚变 · 完】
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