2、能源与环境：从传统到可再生的转型

能源与环境：从传统到可再生的转型

1. 核能：潜力与挑战并存

核能的发现与应用历经了多个阶段。1789 年，德国化学家 Martin Heinrich Klaproth 在沥青铀矿中发现了铀。随后，法国化学家 Eugène - Melchior Péligot 首次分离出这种金属。近 100 年后，法国物理学家 Antoine Becquerel 认识到了铀的放射性特性。1934 年，Enrico Fermi 使用核燃料为电力行业生产蒸汽，后来还参与了二战中第一枚核武器的制造。

美国能源部估计，全球铀资源通常被认为至少在未来几十年内是充足的。与汽油等碳氢燃料相比，相同质量的核燃料所含的能量要高得多，这种高能量密度使核能成为一种重要的能源来源。然而，核裂变过程会产生额外的放射性废物，这些放射性产物将长期存在，从而引发核废料处理问题。此外，在政治不稳定的世界中，人们还担心放射性核废料的积累以及核毁灭的潜在风险。

2. 全球变暖：不容忽视的危机

自工业革命开始以来，化石燃料的燃烧导致大气中的二氧化碳含量大幅增加。地球大气层中的温室气体，主要包括水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、臭氧等，会吸收和发射热红外范围内的辐射。

太阳辐射的入射能量约为 343 W/m²，其中一部分被地球表面和大气层反射，反射的总能量约为 103 W/m²。约 240 W/m² 的太阳辐射穿透地球大气层，其中约一半（约 168 W/m²）被地球表面吸收并转化为热能，这一过程会产生红外辐射。部分红外辐射被大气层中的温室分子吸收后再发射，而有些则穿过大气层进入太空。

随着化石燃料使用的加速，大气中的二氧化碳含量也在增加。世界气象组织（WMO）明确指出，如果当前趋