什么能源比核能还好

目前人类诞生已经有几百万年的时间了，随着人类的不断发展，人类现在探究的空间也从地球逐渐到了外太空，现在人类探究太空已经有了一系列的成就，但是随着科技的发展，人们越来越发现，即便是现在能源在不断的更新，但是仍然没有迎来真正的能源革命，而我们现在利用的，仍然是地球上面的能源。尽管人类现在探究宇宙，已经有一定的成绩了，但是人类仍然没有办法去利用外太空的资源。以现在人类的科技来说，发射一个探测器到火星上面都需要9个月的时间，想要飞出整个太阳系去观测，那简直是太遥不可及了。

综合来说，人类要是想探究太阳系以外甚至银河系以外的东西，速度必须要接近光速才可以，那样人类才能够探究到更多的东西。人类在探究太空领域，最需要的能源就是核能源，无论任何探测器都是以核动力为主的，但是这样的能源想要探索整个太空领域是远远不够的，目前人类对于核能源的利用还是非常有限的，而且利用呢也仅仅是核裂变，真正强大的核能源是核聚变，但是以目前人类科技发展的速度来说，想要真正掌握核聚变的技术至少还需要半个世纪，哪怕就算未来人类掌握了可以控制和巨变的技术研发出来的相关的引擎，那么宇宙飞船的速度最快也就能达到亚光速，飞出太阳系没什么问题。

但是想要探索银河系以外的星系那就不太可能了，那么有没有比核能源更厉害的能源呢？当然有了，这种东西叫做反物质。科学家推测在宇宙大爆炸之后形成了等量的正物质以及反物质，也就是说在宇宙当中存在多少的正物是宇宙当中就应该存在多少反物质，但是在宇宙的演变过程当中，正物质成为了主流，部分反物质却很少见。那么这些反物质到底去了哪里呢？科学家在很久之前一直寻找反物质的踪迹，最初反物质是科学家们通过实验发现的，在上个世纪人类制造出了第1批反物质就是反氢原子。

后来有不断的反物质被发现或者是被制造出来，之前有科学家在进行原子撞击实验的时候，无意间发现了反物质，也就是说反物质其实并没有消失，它只是隐藏在了原子内部，但是平时不会对原子的运行有任何的影响，通过特殊的撞击可以让原子产生反物质，那么一旦有了大量的反物质人类就有可能带来新的能源革命。那么问题来了，这个反物质到底有多么的强大呢，科学家经过研究发现只需要几克的反物质就足够让航天飞行器的飞行速度瞬间飙升。而如果人类拥有了大量的反物质，可以制造出来反物质引擎，能够通过技术让飞船的速度达到亚光速的状态，那么整个反物质引擎就可以把飞船的速度提升至接近光速的速度，这个相对来说简直就是一个质变。

地球的未来关乎人类的可持续发展，而地球上的能源是人类持续发展的关键，人类依赖大自然才能生存这一点毋庸置疑，大自然赋予人类的财富种类繁多，每一种能源都能给予人类巨大的帮助，不过每一种能源都有优劣势，在我们目前所知的核能、热能、水力、太阳能、风能、潮汐、地热等能源中，哪一种能源最大程度帮助人类持续发展呢？

以目前的研究来讲，对核能、化石能、水力、太阳能、风能、潮汐、地热等能源的比较表明，太阳能的缺点最少。

化石能

首先，我们来分析一下热能，热能是目前主要的基电来源，功率等级没有很大的灵活性。在美国，煤主要用作发电的燃料。在燃煤电厂中，燃烧烟煤、次烟煤或褐煤。煤燃烧产生的热量被用来将水转化为高压蒸汽，驱动涡轮机发电。根据美国能源情报署的数据，2019年，美国约23%的电力来自燃煤电厂。某些烟煤也可用来炼钢。用于炼钢的煤需要含碳量高，水分、灰分、硫和磷含量低。符合这些规格的煤被称为冶金煤。

煤炭还有无数其他用途，包括水泥生产、碳纤维和泡沫、医药、焦油、合成石油燃料以及家庭和商业供暖。不过科学家预测煤炭的供应可能不会超过两个世纪，因为它的主要缺点是飞灰积累、高碳排放和全球变暖，大量使用很显然不符合人类的可持续发展。

核能

再来说核能，核能来自于反应堆中原子的分裂，将水加热成蒸汽，转动涡轮机并产生电力。28个州的94个核反应堆产生了美国近20%的电力，所有这些都没有碳排放，因为反应堆使用的是铀，而不是化石燃料。这些电站一直处于运行状态:运行良好以避免中断，并能承受极端天气，全天候支持电网，而所有的能量和潜力都来自于一个微小的原子。

不过核能的成本是相当昂贵的，需要额外的照顾和涉及非常高的技术。它是一种基础电源，需要敏锐的参数监测，为了安全起见，人们在运行功率水平调整。此外，核能器材在经济寿命结束时拆除，安全埋葬和数十年或更长时间的监测将涉及更多成本，而且可能通过新的SMR技术或第三代反应堆来解决，但仍有待观察。。不过这对于非常特殊的发电目的是合理的，在经济可行的替代方案建立之前，它也可以被视为避免电力短缺的一种选择。使用时，不会产生碳排放，因此不会导致全球变暖。

水能

然后是水力发电，如果你曾经站在湍急的小溪中，瀑布下，或者在海浪冲击的海岸上，那么你就会感受到水的力量。水流产生的能量可以用几种不同的方式来发电。例如:水力发电大坝从河流的运动中获取能量。大坝操作员控制着水流和发电量。水坝在其后面创造了水库，可以用作 娱乐 、野生动物保护区和饮用水源。

水电是从流动的水中获得的能量。两千多年前，古希腊人利用水力来驱动车轮碾磨谷物，今天，它是最具成本效益的发电方法之一，而且往往是可用的首选方法。例如，在挪威，99%的电力来自水力发电。世界上最大的水电站是我国22.5亿千瓦的三峡大坝，它每年生产80到100太瓦时，足以供应7000万到8000万家庭。而小规模的微型水电项目可以对偏远地区的社区产生巨大影响。

水力发电的基本原理是利用水来驱动涡轮机，水电站有两种基本配置:有水坝和水库，或者没有。拥有大型水库的水电站大坝可以在短时间或长时间内蓄水，以满足高峰需求。这些设施也可以根据不同的用途分为更小的大坝，如夜间或白天使用，季节性储存，或抽水蓄能可逆电厂，用于抽水和发电。没有水坝和水库的水力发电意味着规模更小，通常是在河流中不干扰水流的设施。出于这个原因，许多人认为小规模水电是一种更环保的选择。

水力发电的燃料费用基本为0，它有着最低的运行费用和最高的灵活性，不过它的使用受限于在很大的高度并且有非常大容量的连续流动的水，简单来讲，它需要特殊的地理位置，但是我们很难找到一个新的大型水坝的地点，所以这不足以满足全球电力需求。但它可以与电网与任何其他“基础”/“间断”电源优化使用和经济，并且燃料和流出物都是纯净水。出水或尾水一般会在海平面以上足够高的地方。因此，它是最受欢迎的'灌溉用途。它最大的优势在于它有可能将抽水蓄能作为一种可行的功能。

风能

再者就是近年代流行的风力发电，即风能。一个多世纪前，风力涡轮机首次出现。19世纪30年代，随着发电机的发明，工程师们开始尝试利用风能来发电。风力发电发生在英国和美国在1887年和1888年，但现代风力发电被认为是在丹麦首先开发的，水平轴风力涡轮机建于1891年，一个22.8米的风力涡轮机开始运行于1897年。

风能为人类 社会 迅速发展的技术进展提供了一个重要参考。风是地球表面被太阳加热不均匀时产生的，风能可以用来发电。风是利用空气运动产生的动能来发电的。利用风力涡轮机或风能转换系统将其转化为电能。风首先撞击涡轮机的叶片，使其旋转，并带动与之相连的涡轮机转动。通过移动与发电机相连的轴，将动能转化为转动能，从而通过电磁产生电能。所以它像风车一样，被安装在高处以获取最多的能量，风车一般安装在在距离地面30米以上的地方，它们可以利用更快、更少的湍流。

涡轮机通过类似螺旋桨的叶片捕捉风能，通常，两个或三个叶片安装在一个轴上形成一个转子。而风力发电的大小取决于涡轮机的大小和叶片的长度。输出与转子的尺寸和风速的立方体成正比。从理论上讲，当风速翻倍时，风力潜力增加8倍。总的来讲，风力发电是发展最快的可再生能源技术之一，全世界的使用量都在上升，部分原因是成本在下降。

太阳能

最后就是被大家看好的太阳能，不过目前太阳能发电需要改进太阳能电池技术，使之更加经济，这一点很快就会实现。太阳能燃料是免费的阳光，它在处置方面存在一些挑战。但它不需要旋转机械。它不会导致全球变暖。最关键的是太阳能还能再持续10亿年。

太阳能是以电能或热能的形式从太阳中产生的可用能量。太阳能的获取方式有很多种，最常见的是利用光伏太阳能板将太阳光转化为可用的电力。除了利用光伏发电外，太阳能通常用于加热室内空间或液体。住宅和商业业主可以安装太阳能热水系统，设计他们的建筑时考虑到被动式太阳能采暖，充分利用太阳能技术的太阳能。

目前为止，太阳能电池板安装在三个主要规模:住宅，商业和公用事业。住宅规模的太阳能通常安装在房屋的屋顶或空地上，根据房屋的大小，太阳能通常在5至20千瓦(kW)之间。商业太阳能项目的安装规模一般大于住宅太阳能项目。虽然单独安装的太阳能在大小上有很大差异，但商业规模的太阳能服务的目的是一致的:为企业和非营利组织提供现场太阳能电力。最后，公用事业规模的太阳能项目通常是大型的、若干兆瓦(MW)的安装，为大量公用事业客户提供太阳能。对于一些可能无法在自己的房产上安装太阳能的太阳能消费者来说，社区太阳能是一种可行的太阳能选择，可以更直接地将公用事业规模的太阳能项目与住宅消费者联系起来。因此，社区太阳能农场通常建在中心位置，而不是建在任何单个客户的房屋上。

那么太阳能是如何工作的？太阳能电池板由一层硅电池、一个金属框架、一个玻璃外壳单元和从硅上传输电流的电线组成。硅(元素周期表上的14号原子)是一种非金属，具有导电特性，可以吸收阳光并将其转化为可用的电能。当光线照射到硅电池上时，光能使硅中的电子运动，从而产生电流。这就是所谓的“光伏效应”，它描述了太阳能电池板技术的一般功能。利用太阳能电池板发电的科学可以归结为这种光伏效应。1839年，埃德蒙·贝克勒尔首次发现了这一现象，它可以被认为是一种特殊材料(即半导体)的特性，当它们暴露在阳光下时，可以产生电流，这就是太阳能的由来。

此外，太阳能是一种清洁、廉价、可再生的能源，几乎在世界各地都可以利用——阳光照射到地球表面的任何地方都可能产生太阳能。由于太阳能来自太阳，它代表了一种无限的能源。可再生能源技术利用无穷无尽的资源发电。例如，比较一下用可再生资源发电和用化石燃料发电。石油、天然气和煤炭的形成需要数十万年的时间，所以每当这些资源中的一种被用来发电时，这种有限的资源就会略微接近枯竭。使用可再生资源——如风能、太阳能和水力发电——来发电并不会耗尽这种资源。地球表面总是会有源源不断的阳光照耀着，在把阳光转化为电能之后，未来还有无限的阳光可以转化为电能。这就是太阳能，从本质上说，是可再生能源的原因。

2、核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。

3、核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途。

4、核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存 都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运 送。

5、核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影 响，故发电成本较其他发电方法为稳定。

太阳能：分两块来介绍。太阳能热利用与太阳能光伏发电。太阳能集热产品，目前计划遍布与我国的每一个城市，太阳能热水器就是最好的利用，平均每一天热水器，一年可以节省电加热所消耗的电量约1500KWH，属于比较理想的清洁能源。太阳能光伏发电：基本不受使用场地的限制，只要有太阳能都可以应用，安全，运转无声音，没有污染，寿命长久，便于维护，推广的空间巨大，可以利用的资源无限。只是目前生产光伏产品的环节还处于大量耗能阶段，成本有待降低。

地热能：一种是地球内部的热能在体表的释放，一种是对地下恒温层利用。地球内部的热能在体表的释放受到资源的限制，使用需要在有地热资源的地方开展，如中国的羊八井，咸阳，等，有大量的地热温泉可供开采。对地下恒温层利用主要开发一些水源与地源的热泵系统，可用于采暖制冷等，但是系统的成本非常高，施工的技术水平相对较高，控制不当，会对地表产生破坏。

核能：高效的能源供给方式，不需要占用太大的生产面积，可以实现就地生产释放。原料储量丰富。但因开发过程中存在爆炸与泄漏的可能性，且后果一般比较严重，因此需要谨慎选用，因地制宜。

学家在很久以前一直在寻找反物质的去向，最初的反物质的存在是科学家在实验中发现的，在1995年的时候人类制造出了第一批反物质，也就是反氢原子，此后不断的有反物质被发现或者被制造。前段时间，有科学家在用最新的设备对原子进行撞击实验时，意外发现了反物质的存在。

这个发现让科学家兴奋不已，同时也说明，反物质有可能并没有消失，它只是隐藏在了原子的内部深处，平时不会对原子的运行有任何影响，只有通过特殊的撞击才有可能让反物质出现。如果这个在未来被最终证实，那反物质的去向将会被人类完全掌握，下一步就是如何安全稳定快速地从原子中提取反物质，一旦有了大量的反物质，人类将会迎来的新的能源革命。

那么反物质究竟有多么强大呢？科学家发现只要几克的反物质，就能够让航天器的速度飙升，它的能量要远远超过核能，如果人类有了大量的反物质，可以制造出反物质引擎，核聚变引擎能够让飞船的速度达到亚光速，那反物质引擎就可以将飞船的速度提升到光速，这将是速度上的一个质变。

有了光速飞行，我们可以轻松飞出太阳系，也可以探索太阳系外周边的一些星系，对于一些离太阳系不是太远的星系，我们也去探索，还可以去探索通过天文望远镜发现的一些类地行星，看是不是符合人类的生存，对于一些怀疑有智慧文明存在的星球，我们也可以去实地探索。

可能有人说，光速也不算太快，能达到超光速就好了。不过，饭要一口口吃，速度的提升也要一步步来，反物质可以让飞船达到光速飞行，但要实现超光速估计是不行，要实现超光速飞行，还需要比反物质强大的能源能行，这个能源就是现在一直在寻找的暗物质。

暗物质和反物质是不同的，有一些人把它们当成一种物质，反物质是现在已经被证实的存在，而且人类现在也能够制造一些反物质。而暗物质则不同，它是宇宙中占据80%的物质，但是人类却无法直接观测到，科学家在实验中发现了暗物质的存在，但是在宇宙中，人类目前还没有任何方法发现其存在，也没有办法捕捉和制造出来。

正是由于暗物质的神秘，暗物质有可能也是解开宇宙终级奥秘的关键，也是人类能否实现星际航行的关键。科学家通过对宇宙的研究发现，宇宙中存在着很多的空间裂缝，这一个个空间裂缝就是一个个时空通道，也就是我们平常所说的虫洞。

如果人类有方法可以将这些空间裂缝扩大，就可以形成可供飞船通过的虫洞，穿越虫洞可以瞬间到达遥远的宇宙深处，实现超光速飞行，而要打开虫洞需要强大的能源，这个能源可能就是暗物质，因此，人类想要实现超光速飞行，自由进行星际航行，必须要掌握暗物质。而要解开宇宙的真相，也需要暗物质，相信以人类的智慧和科技发展速度，未来终有一天会实现。