对于核聚变,我一直有个问题,它的能量全部散发到大气层,会不会造成生态灾难?
更新于:2025-04-14 08:57:58

这取决于具体的数值。对于可控核聚变发电,现实而言根本不会引发灾难。散发到大气层的废热会进一步以热辐射的形式散入太空。

看起来,提问者被关于可控核聚变发电的某些虚假宣传忽悠了。在此基础上,提问者和这里的一些回答者对地球输入和输出的能量的数量级缺乏概念,将一些跟太阳辐射比起来可以忽略的玩意看得很重要,例如题述的“月球引力”。

  • 月球对地球的潮汐加热功率约 3.75 太瓦。
  • 太阳对地球的辐射输入功率约 173000 太瓦,其中被地表接收的功率约 70000 太瓦。
  • 从地下散发到地表的地热功率约 47 太瓦。

截至 2025 年,人类从化石燃料等释放的热能对地球来说微不足道,人类文明现在的总功率约 20 太瓦。将当前全球近地表平均气温和海洋温度的升高归因于人类活动时,起作用的是人类排放的温室气体,这增强了温室效应,保存了更多太阳辐射输入的热。这种原理能达到的温度是有限的,升温会增强热辐射、逐步建立新的平衡。

如果你在幻想故事里设定人类掌握了一种强大而廉价的能源(不管它叫什么名字),这能源的输出强到可以影响全球近地表平均气温的地步,那么这不止意味着人类社会将产生更多的废热、制造更多的大粪。你增加了故事里的人类拥有的力量。人类可以用这力量做他们想做的事——例如,他们可以利用这种能源建造并驱动机器、进行大规模的地球工程,在很大程度上操纵地表的气候,从而避免自己不喜欢的“大幅度升温”。

  • 在幻想故事里,作者设定的新型能源通常很容易取代化石燃料,这大抵会明显减少故事里的人类社会的碳排放。
  • 有了大量的廉价能源,故事里的人们还可以收集空气里的二氧化碳、充当原料制造塑料等产品,这大概会降低大气二氧化碳分压,缓解地球的温室效应。
  • 喜欢的话,故事里的人们可以在地表建造一些热管、一些热泵、一些散热板,大面积刷白城市、道路、沙漠,给冰盖和冰川盖上高反射率材料,在高原人工降雪,在平流层排放高反射率粉尘,在海面大面积养殖光合生物,在地球轨道上设置反射镜,在日地拉格朗日 L1 散布硅气泡,改变地表和大气的反射率与温度分布、改变地球的太阳辐射入射量,进一步改变地球的黑体辐射特性。

现实中,可控核聚变发电站不太可能值得大规模运用。在太空搞聚变电站需要相应的发射成本和大量的散热设备,用微波输电之类技术将如此发的电送回地球还会有损耗,都会进一步降低可控核聚变发电站的价值。对于在远离恒星的地方自行发电,核爆锅炉、核爆推进系统配活塞等可能具有高于可控核聚变发电站的性价比。

当然,提问者也可能考虑了在地球上大量使用不可控核聚变——大量的热核炸弹在适当位置爆炸可以掀起生态灾难。