4.从海水中获得清洁能源
核反应可以释放出大量能量。进行裂变的铀正驱动着今天的核电站运转,每克铀释放的能量比煤多270万倍。但是,裂变反应堆也带来了许多危险,比如放射性废料,以及核反应堆熔毁的严重风险。
相比之下,聚变反应是安全的,几乎不会产生放射性废物。后者产生的主要废物氦是一种无毒气体,而且可被用于派对气球、大型强子对撞机上。此外,核聚变燃料更容易找到,氘在海水中含量丰富,而氚可以用锂来制造。在聚变反应中,这些燃料每克产生的能量是铀裂变的4倍,是燃烧煤炭的1130万倍。1克聚变燃料就能产生足够的热量,可以让游泳池沸腾。
问题在于,我们仍然不能让核聚变来为我们工作。聚变反应需要数百万摄氏度的持续温度。研究已经进行了几十年,但到2017年,要让聚变反应持续下去,需要更多的能量,而不是让它产生更多能量。这意味着它还不是一种可行的发电方式。有个古老的笑话说,距离使用核聚变发电只需30年时间就能成为现实,但这30年似乎永远找不到起点和终点。
但这种情况可能会改变。在过去的20年里,重要的技术挑战已经得到解决,投资继续涌入核聚变技术领域,几乎无穷无尽的清洁能源供应的诱人前景让人渴望。在法国南部,有35个国家正在合作建造世界上最大的tokamak(磁核聚变装置),目标是在2025年之前为实验目的产生积极的净能量。但是,要利用这些能源来为我们的家庭、汽车和办公室供电,还需要几年的时间。
5.开采太空资源
小行星采矿听起来有点像《星际迷航》(Star Trek)里的东西,但有几家公司正非常认真地对待它。其中包括行星资源公司(Planetary Resources),该公司成立于2012年,其顾问包括电影导演詹姆斯·卡梅隆(James Cameron)和谷歌联合创始人拉里·佩奇(Larry Page)。
我们太阳系中的许多小行星都富含有价值的矿物,如白金和黄金。它们上面还存有水,这些水可以用来制造火箭燃料,并为未来的太空社区提供燃料。在太空开采资源是一项大胆的工程壮举。访问距离地球数千万公里的小岩石体,派出登陆机器人采矿,并将矿藏运送回地球,不仅充满了各种挑战性,同时成本也非常昂贵。在最具价值的小行星上,我们首先需要派出小型探勘探测器。
加州理工学院在2012年的一项研究中估计,捕获重达500吨、直径7米宽的近地小行星、并将其带回月球轨道的成本约为26亿美元。这是一大笔钱,甚至是个让人难以想象的数目。而潜在的回报也是天文数字。根据麻省理工学院的2016项目计划估计,一颗直径500米、富含铂的小行星可以提供相当于全球当前产量175倍的白金,甚至超过全世界铂类金属的总储量。
距离开采小行星可能并不像你想象的那样遥远。行星资源公司首席执行官克里斯·莱维克(Chris Lewicki)预计,我们将从21世纪20年代中期开始从小行星上提取水资源,这距离现在只剩不到10年的时间。
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