四、向薪的能源系统过渡

在矿物燃料不断被消耗的同时，能源替代物得到不断发展，未来的能源系统会怎么样，成为人们关注的一个主要问题。

卡恩指出，现在世界各地正处于从第一次能源来源的矿物燃料时代向长期性能源替代物时代转换过渡期。预计这一过渡期大约要在 2050 年后基本完成。这样，到那时，大部分能源供应将来自太阳能、地热、核裂变和核聚变等永久性能源。当美国举行独立纪念 300 周年的庆祝仪式，也就是 2076 年时，

矿物燃料很可能仅用于基础化工原料方面。

在目前的过渡期间，世界各国对于固体矿物燃料（煤炭和油页岩）的依赖程度仍然很高，而核能则占附属地位。到 2000 年时，为了便于使用并减轻空气污染等公害，煤炭和油页岩以及褐煤等固体化石燃料将被转换为可以完全燃烧的液体燃料。至于价格究竟是低是高，则完全依照合成燃料的种类、煤炭的价格、使用者离矿区或转化工厂的远近以及技术改进等因素而定。

当与核能有关的争论正在解决的时候，煤和油页岩的采掘正在扩大，它们的商业性转化设备也将在今后一定时期内得到发展。与此同时，以长期性可以再生或在本质上以无限量（即不会枯竭）的能源资源为对象的研究开发资金，也会大大增加。在这些研究开发中，占主要地位的就是太阳能、地热和核聚变能源。

在长期性的能源来源中，无论哪一种占了商业主流地位，都会在今后 100

年至 200 年间出现两种主要动向，它为能源生产和流通的稳定提供基础。第一种动向：就是大规模生产的能源将以电力的形态出现。所以，现在主要的长期性能源来源（太阳能、地热、核聚变），多半是以发电厂的电力生产为基本概念。第二种动向：就是使用氢来代替天然气，成为基础燃料；并且以它作为转变、储存和长距离输送电能的全部系统的一部分。为了达到储存和长距离输送能源的目的，尤其是从沙漠上的太阳能发电“电场”、海洋发电厂及地热动力中心输出电能时，必须把发电的电力变成氢，以便很容易地用输送管道送到各分配中心，这种办法是切实可行的。然后，在分配中心里， 再用燃料电池把氢转化为电，也可以把它直接作为商业、工业和运输等方面用的燃料。类似此种能源来源所产生的电力，比较起来产生的公害小，因为在发电厂和消费者之间，扮演媒介角色的氢，具有完全燃烧的性质，因此可将其空气污染控制到最低限度。虽然在未来的能源运输、储存方面，氢可能扮演举足轻重的角色，但是其他形式的能源储存或输送形式，如飞轮及电池组和燃料电池等，也将会给人类带来极大的好处，至少在过渡时期如此。

虽然卡恩等人对未来的能源供应持乐观态度，但是，他们也并不主张可以任意地浪费能源，他们认为，今后人类应该积极地发展新技术，尽可能降低能源的耗费。卡恩专门就能源的有效利用问题进行了论述。今天的能源利用在许多方面存在效率不高问题，例如，在利用石油发电或配电时，燃料中大约 70%的能量在被消费者接受电力供给之前就消失了；用作汽车原动力的石油中，只有所含能量的 70%被利用。类似这样的问题还很多。可见在能源的利用方面可作的文章也很多，在今后 200 年间，只要作出努力，就可使全世界能源的提取、转化、输送和利用的效率提高几倍。例如改进建筑物的隔热装置和设计，就会使传热所造成的损失降低到目前的 1/2 以下。如果用电力发动机或其他替代机器取代了内燃机，那么就能够把汽车的能量使用效率提高一倍，甚至可达两倍以上。

乐观论者认为，除了由于不幸事件、不恰当的营运管理所引起的暂时性波动之外，全世界无需担忧今后能源供应不足或价格太高。充裕的能源是全人类在未来数世纪中过上美好生活的最好物质保证。