對於核聚變,我一直有個問題,它的能量全部散發到大氣層,會不會造成生態災難?
更新于:2025-04-14 08:57:58

這取決於具體的數值。對於可控核聚變發電,現實而言根本不會引發災難。散發到大氣層的廢熱會進一步以熱輻射的形式散入太空。

看起來,提問者被關於可控核聚變發電的某些虛假宣傳忽悠了。在此基礎上,提問者和這裡的一些回答者對地球輸入和輸出的能量的數量級缺乏概念,將一些跟太陽輻射比起來可以忽略的玩意看得很重要,例如題述的“月球引力”。

  • 月球對地球的潮汐加熱功率約 3.75 太瓦。
  • 太陽對地球的輻射輸入功率約 173000 太瓦,其中被地表接收的功率約 70000 太瓦。
  • 從地下散發到地表的地熱功率約 47 太瓦。

截至 2025 年,人類從化石燃料等釋放的熱能對地球來說微不足道,人類文明現在的總功率約 20 太瓦。將當前全球近地表平均氣溫和海洋溫度的升高歸因於人類活動時,起作用的是人類排放的溫室氣體,這增強了溫室效應,保存了更多太陽輻射輸入的熱。這種原理能達到的溫度是有限的,升溫會增強熱輻射、逐步建立新的平衡。

如果你在幻想故事裡設定人類掌握了一種強大而廉價的能源(不管它叫什麼名字),這能源的輸出強到可以影響全球近地表平均氣溫的地步,那麼這不止意味著人類社會將產生更多的廢熱、製造更多的大糞。你增加了故事里的人類擁有的力量。人類可以用這力量做他們想做的事——例如,他們可以利用這種能源建造並驅動機器、進行大規模的地球工程,在很大程度上操縱地表的氣候,從而避免自己不喜歡的“大幅度升溫”。

  • 在幻想故事裡,作者設定的新型能源通常很容易取代化石燃料,這大抵會明顯減少故事里的人類社會的碳排放。
  • 有了大量的廉價能源,故事里的人們還可以收集空氣里的二氧化碳、充當原料製造塑膠等產品,這大概會降低大氣二氧化碳分壓,緩解地球的溫室效應。
  • 喜歡的話,故事里的人們可以在地表建造一些熱管、一些熱泵、一些散熱板,大面積刷白城市、道路、沙漠,給冰蓋和冰川蓋上高反射率材料,在高原人工降雪,在平流層排放高反射率粉塵,在海面大面積養殖光合生物,在地球軌道上設置反射鏡,在日地拉格朗日 L1 散布矽氣泡,改變地表和大氣的反射率與溫度分佈、改變地球的太陽輻射入射量,進一步改變地球的黑體輻射特性。

現實中,可控核聚變發電站不太可能值得大規模運用。在太空搞聚變電站需要相應的發射成本和大量的散熱設備,用微波輸電之類技術將如此發的電送回地球還會有損耗,都會進一步降低可控核聚變發電站的價值。對於在遠離恆星的地方自行發電,核爆鍋爐、核爆推進系統配活塞等可能具有高於可控核聚變發電站的性價比。

當然,提問者也可能考慮了在地球上大量使用不可控核聚變——大量的熱核炸彈在適當位置爆炸可以掀起生態災難。