实现能源换代：开发太阳能和氢能为重点的新能源

从长远观点看，在人类已经寻找到的多种新能源和再生能源中，最理想、最诱人、最有希望的、能取代矿物能源的则是太阳能了。太阳可以说是人类最大的一种取之不尽、用之不竭的能源库。太阳天天都把它巨大的能源无偿地献给人类。由于太阳不断进行核聚变反应（氢变氦），它的表面温度高达4500摄氏度左右，并以光的形式不断向外辐射它的热量。因而，地球表面每年接收到的太阳能达60亿亿千瓦时，为目前全世界每年所消耗能量的几万倍。

如果将太阳的一天照射到地球的能量，按地球人类目前能源消耗量来计算，足够人类利用3年之久，而且太阳能还是一种再生能源，可供人类持续利用，又不污染环境，是所有新一代能源中最干净、最清洁的一种能源。同时，太阳能还派生出其他自然能源，如风力、水力、潮汐、波浪、海水等能源。

在20世纪50年代以前，人类只间接地利用少量太阳能源。近50年以来，由于使用矿物能源所带来的弊端日益明显地暴露出来，诱人的太阳能吸引人类不断探索直接利用它的新技术。目前，世界上已有包括中国在内的70多个国家，投入了大量的人力、物力、财力从事直接利用太阳能的研究。

经过40多年来的努力探索，人类已跨入直接利用太阳能这个自由王国的大门，取得了令人鼓舞的进展。现在人类已探索出并掌握直接利用太阳能的基本方法有三种。

一是光——热转换，即把太阳能辐射直接转换成热能。

二是光——电转换，即利用光电效应把太阳辐射转换成电能。

三是光——化学转换，即把太阳辐射转化成化学能。

但是，目前人类开发利用太阳能还有不少技术难题。例如阴天、雨天和黑夜不能充分利用，放置太阳收集器占地面积太大，同时制造任何一种太阳能收集器本身也要消耗大量其他能源等。(www.xing528.com)

一个具有开发利用太阳能划时代意义的日子终于来到了。1993年2月4日，俄罗斯的科学家利用“和平号”空间轨道站，在距离地球350千米高的太空，进行了“人造小太阳”实验，并获得了成功。所谓“人造小太阳”，就是在太空中安设一个由铝塑料薄片组成的大型阳光反射器（类似大圆镜）将阳光按人的意志，在需要的地方和时间反射到地球表面。俄罗斯科学家试验了“人造太阳”，虽然直径只有22米，但反射到地球的阳光扫过的地带竟宽达10千米，把地处于黑夜的欧洲一些地区照亮了6分钟，其亮度相当于月亮的2~3倍。从南到北依次照亮了里昂、日内瓦、伯尔尼、慕尼黑和白俄罗斯等地带。它的成功为利用太阳能开辟了新的途径。“人造太阳”技术完善后投入使用，将给人类带来许多好处：

可以按照人的意志在需要的地区和时间不分昼夜地持续向地球反射阳光。

可以缓解矿物燃料对环境的破坏和污染以及短缺危机。

可以大大节省照明费用，在太空建立这样一个照明系统，只需花费80万美元，每年可节省照明用电费用3500万美元，利用它照明，几乎可把长夜的极地变为“白昼”，城乡公共照明的灯具、电线等均可拆除，陆地和海洋的夜间救灾等作业可以像白天一样顺利进行，农忙时节抢收抢种也能像白天一样方便，建筑工地也可以昼夜不停地24小进行施工。

可以利用“太阳伞”向太空索取电能，即在太阳伞上附设光电微波发射器，使电子从汞原子或氨原子中脱离出来，从而获得带电粒子或离子，变成高微波发射到地面接收站，从而获得百余亿千瓦甚至更大功率的电力，供人类利用。这一近乎异想天开的设想，可能在21世纪内变成现实。

向月球要能源，也是人类解决危机的另一条出路。在月球建立太阳能发电站，具有许多地球无法相比的优越性，开发采集效率高，没有乌云、季节和大气变化的影响，从不间断，很有规律，不与民争地，费用很低，又安全等。这一设想，可望在21世纪中叶前后变成现实。此外，人类还在月球表面的砂尘和岩石中发现了一种叫氦－3的元素，这种元素几乎不产生放射性危害，是理想的核聚变燃料。每年只要开发利用40吨氦作核聚变燃料，就可提供目前全人类一年所需的电力。据科学家估计，月球上大约蕴藏有100万吨氦－3资源。

只要人类努力开发以太阳能和氢能为重点的新能源，人类在21世纪内一定能实现能源换代，摆脱矿物能源短缺和环境污染的危机。