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范春萍|清洁能源:也是个不忍剖析的真相

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在本公众号9月13日发布的《全球变暖,一个不忍剖析的真相》里,我承诺了几篇将会续写的文章,今天来兑现“清洁能源真的清洁吗”这篇。

一、发生了什么:一个脆弱的"叶子窝兜"

先说一个画面。

夏天,接触自然比较多的人经常会看到,有些较大的叶子因为某种原因,弯成了一个浅浅的窝兜,兜底积存了一小洼雨水。凑近看,里面有一些浮游的小生命。它们的整个世界,就是这一小洼水;它们的生与死,全系于这一洼水会不会被晒干,这一小洼水的存在时长也就是这些小浮游物的全生命周期。

其实,人类在浩瀚宇宙中的处境,堪比这片叶子窝兜里的浮游物。

宇宙有多大?大到它的温度范围,宽得让人绝望。

低温一端,宇宙微波背景辐射的温度大约 2.7 开尔文(零下 270.45 摄氏度)--这是宇宙的"室温"。但对人类而言,这是离绝对零度(-273.15°C)只差3度的极寒。

高温一端,太阳核心的温度约为 1500 万度,大质量恒星核心温度能高到上亿度,超新星爆发的一瞬间核心温度更是冲到上百亿度——这是恒星们的“体温”。若再往理论上推,宇宙大爆炸最初一瞬的"普朗克温度",高达 10 的 32 次方度。

从接近绝对零度,到上百亿、上千亿度,这是宇宙中实存的温度跨度。而适合人类、适合目前所知一切碳基生命体生存的温度,窄到什么程度?

地球地表平均温度,大约 15°C。液态水能稳定存在的区间,常压下0~100°C。而真正能撑起一个像地球这样、由复杂生命编织成的生态系统的全球平均温度窗口,窄得可怜--几度到二十几度之间。再往两头偏一点,对水而言要么冰封、要么沸腾;对于人体而言,要么失温,要么热射。

失温和热射,是每个人都应该了解的生命常识:

失温:当人的核心体温(内脏、大脑的温度)跌破 35°C,就进入失温状态--意识恍惚、心跳加快、判断力衰退,若得不到及时复温,会危及生命。人通常靠通过食物转化的体内能量和衣服的保温来维持体温,若长时间处于低温环境中,环境温度不必到冰点,只要“冷 + 风 + 湿”叠加(风吹走体表热量、湿衣加速热流失),就能让一个健康人的体温在几十分钟内跌到失温线以下。

热射:另一头,环境温度高时,人体靠出汗蒸发来散热。当环境的“湿球温度”(同时计入温度与湿度)达到 35°C 时,汗液无法蒸发,人体散热彻底失效——即使健康人静坐不动,几小时内也会中暑,如果此时得不到有效降温,会发展为热射病而致死。这正是近年全球高温湿热天气里,屡屡出现“静坐也能热死人”的物理根源。

换句话说,宇宙温度的那把尺子,从接近绝对零度一直量到上百亿、甚至上千亿度(按理论还能到 10 的 32 次方度),长到望不到头;而属于我们生存的那一段,加上衣服和房屋保暖作用,也只有薄薄的几十度宽——体温低于35°C 是失温的生死线,环境温度高于 35°C 湿球温度是热射病的生死线。跟一片“树叶窝兜”里的“水洼”一样,一碰就翻。

而就连这几十度的适宜温区,也是宇宙、太阳系、地球亿万斯年演化过程中的一个小偶然——地磁场挡住了太阳风和宇宙射线,大气圈留住了热量和氧气,海洋调节着温度,水循环搬运着能量......这一个个边界条件,像齿轮一样互相咬合,才维持住这温区的稳定。

而现在,人类活动的烈度之大,正在冲击这个系统的许多关键边界条件。科学家管这些叫"行星边界",包括气候、生物多样性、氮磷循环、土地利用、淡水、海洋酸化......九大“行星边界”里,已经有六条被人类越过了安全线。

其中,水气系统的升温,是最严重、也最不可逆的那一条。

二、人类想到了哪些办法?

面对升温,人类想出的办法,拢共就两招儿。

第一招儿:降低温室气体排放。少烧煤、少烧油,减少碳排放,给那床温室气体"大被子"减密度。这是我在《全球变暖:一个不忍剖析的真相》中阐释过的逻辑,也是那个我不忍剖析的“在物理上不彻底、在博弈上走不通”的“真相”。

第二招儿:改用"清洁能源"。用太阳能、风能、水能、核能、潮汐能、地热能、生物质能、氢能等"不烧化石燃料"的能源,去替代煤炭和石油。这几乎成了当下全球最响亮的口号--"绿色转型","能源革命"。

问题在于,这些能源真的”清洁“吗?

三、何谓能源"清洁"?

"清洁能源"这个词大家都太熟了,熟到默认的程度,但如果追问一下"清洁"的含意,答案恐怕不那么简单。

先来看地球的热循环系统,这是理解一切的关键。

地球上的能源,可粗略地分为几类:

一次能源包括

太阳能:地球生态系统最主要的能量来源。太阳每天照到地球上的热,是地球气候系统的"主引擎"——驱动着大气环流、水循环、光合作用。这部分热,是生物圈里"本该有"的原生“生态能”。

地热能 + 地层中的放射性元素衰变能:来自地球内部,维持着地磁场、推动着板块运动、地震、火山。它们也是地球系统"本该有"的“地质能”。

风能、潮汐能、水能:是地球生态系统的动能——风是大气环流的动能,潮汐是月球引力驱动的海洋动能,江河水流是江河生态的动力之源。它们在自然界里本就在“做功”:风搬运着水汽和热量,潮汐推动着洋流、给近岸生态输送营养;江河水能是势能——水从高处往低处流,这些本就是地球水循环和生态系统的一部分,也属于原生“生态能”。

煤、油、天然气:属于化学能,是亿万年前被封存在地下的、被锁起来的“古老太阳能”,以静态物质的形式存在。如果这些物质被当成能源使用,则属于生态系统的外来能源。

二次能源包括电能和氢能。

问题来了:

哪些是生物圈中“本该有”的热,哪些是人类通过燃烧转化为热能,或先转成电能之后再以废热的形式排放到生物圈中的多出来的热?

真正的"清洁",应该是广义的、指向可持续发展的。理想状态下,它应该不污染、不升温、不破坏生态。

不污染——不只是产能当时的大气污染,还包括制造这些设备时产生的废水、废料、重金属、有毒物质等。

不升温——这是最容易被忽视的一条。太阳照到地球上的热,是本该有的;但除了这已经照射到地球上的太阳能之外,人类开采、转化的绝大多数能源,最终都会变成多余的废热,排放进水气圈。而热,是最后的污染。

不破坏生态——不淹没森林、不砍伐动物栖息地、不毒害土壤和水源、不制造几百年都降解不了的垃圾、数万年降解不了的核废料,不改变海洋的洋流,不扰乱大气对流层的能量场,不减弱地球的磁场。

四、"清洁能源"有哪些?它们真的清洁吗?

"清洁"与否,不能只看它发电的那一天,得看它从矿场里挖出来、在工厂里造出来、到山上架起来、再到报废之后埋起来,这一整个生命周期。

1. 太阳能

光伏:光伏板发电时不排碳是真的,但光伏板不是自然天成的——它是"造"出来的。

制造光伏板的核心材料是多晶硅——把沙子里的硅提纯到"电子级",是一个极度耗能、耗电的过程,需要上千度的高温。也就是说,一块光伏板在它发出第一度电之前,先要"吃"掉大量的电——而这部分电,在今天的能源结构里,大部分还是靠烧煤烧出来的。

换句话说,光伏板的前半生,是在"用煤造出'不烧煤'的装置"。这笔账,行业里叫"能量回收期"——一块板要发好几年的电,才能把制造它时消耗的能量"还"回来。这个周期在技术进步下已经大大缩短(从早期的几年缩短到一年多),但它确实存在,不容抹去。

更麻烦的是制造过程中的副产物:多晶硅生产会排放四氯化硅等有毒废料,处理不当就是污染;光伏板里的铅、镉等重金属,在它报废之后,会变成电子垃圾。而全球光伏板的第一波"退役潮",正在到来——这些板子,目前大部分还没有成熟的回收路径。

光热:光热发电(又称聚光太阳能热发电,CSP)走的是另一条路:用大片镜面(槽式抛物面、塔式定日镜)把阳光聚到一点,加热工质(导热油或高温熔盐)产生蒸汽,再推动汽轮机发电。

它有一个光伏比不了的本事:能配储热。熔盐可以被加热到五六百度并保温十几个小时,白天把热存起来、夜里再放出来发电——这让光热电站有了“白天储热、晚上供电”的本领,部分解决了太阳能“看天吃饭”的间歇性难题。这是它最亮眼的优点。

但光热也背着自己的账。

第一,占地极大。要聚到足够的光,就需要铺开大片镜场,选址往往在日照强、又平坦的荒漠戈壁。镜场一铺,那一大片土地连同其上的荒漠生态,就被整个“覆盖”了——改变了地表反照率,挤占了当地动植物的栖息地,热场杀死大量误入其中的飞鸟。

第二,也是最讽刺的一条:它耗水,却偏偏建在缺水的地方。光热电站的汽轮机要冷却,镜面要定期清洗除尘,这都需要水——而它的最佳选址,恰恰是日照最强、也最干旱的荒漠。在一个缺水的地方建一座需要大量用水的电站,这本身就是一个拧巴的矛盾。

第三,建设成本高、周期长。光热的镜场、熔盐系统、储热罐都是重投入,造价远高于光伏,这也是它至今在全球新能源里占比远小于光伏的原因之一。

太阳能这一家子里,光伏和光热各有所长,也各有所短:光伏胜在便宜、铺得快,但看天吃饭、夜里罢工;光热胜在能储热、可调峰,但占地耗水、又贵又慢。它们共同的底色,是那句话——它们用的,都是本就照到地球上的阳光,这层意义上最“干净”;但要把阳光变成随时可用的电,一样要付出制造、占地、用水、废弃处理的代价。

2. 风能

风车的扇叶转起来确实不排碳,但风车也不是无中生有。

现代风力发电机,很多用的是"直驱"技术,需要一种关键材料——稀土永磁体,其中的钕、镝,是稀土里最金贵也最"脏"的那几种。提炼稀土,会用到强酸、强碱,产生放射性废渣,曾经让中国包头以及世界各地的稀土矿,付出过沉重的环境代价。

而风电的另一个难言之隐,是叶片。风机叶片是用玻璃纤维和树脂做的,又大又硬,全球几乎还没有成熟的回收技术。欧洲已经开始堆积成百上千根退役的叶片,它们既不能降解,也没法经济地回收,只能被切割、填埋——这些叶片,将在填埋场里待上几百年。

还有生态那一关:风电场对鸟类、蝙蝠的影响,对局部气流、乃至地表温度的扰动,都还在研究之中,结论并不都是"无害"。

风车拦截的风能原本也是具有生态功能的。如果大规模风电场造成了区域大气静稳,也会有生态后果。

3. 水能(大坝)

水力发电,一直被当成最"干净"的能源——水从高处落下,推动水轮机,一滴碳都不烧。

但大坝蓄水会淹没大片土地和植被,被淹没的森林、草地、农田,在缺氧的水底慢慢腐烂,会释放出大量的甲烷——而甲烷的增温潜力,是二氧化碳的几十倍(20年尺度下超过80倍)。

也就是说,一座水电站可能在它"清洁"地发电的同时,正通过水库底的腐烂物,悄悄向大气排放比二氧化碳更强的温室气体。这是"大被子"逻辑的又一个例证:水库不排二氧化碳,但它排甲烷。

此外,大坝还会切断河流的连通,改变下游的泥沙、水温、鱼类洄游路径,造成库区微型地震——它对河流生态系统的改变,是永久性的。

4. 核能(裂变反应堆)

核能是个更拧巴的存在。

从"二氧化碳"角度看,核电站发电的过程几乎零碳——这是它被重新捧回"清洁能源"阵营的最强理由。

但核能存在三个绕不开的问题:

第一,核废料。一座核电站产生的乏燃料,放射性能持续上万年,至今人类还没有一个真正安全的、被广泛接受的最终处置方案。

第二,事故风险。切尔诺贝利、福岛,已经用两次灾难告诉世界:核能"安全"的概率是 99.99%,但一旦那 0.01% 发生,代价是几代人、一片土地、一片海洋。

第三,也是最容易被忽略的--废热。核电站的冷却塔,是地球上效率最高、也最集中的"废热排放源"之一。核电不排二氧化碳,但它一样把巨量的热排进海洋、河流、湖泊、大气。

5. 聚变能

被称作"人造太阳"的聚变能,被给予的厚望是“救世主”级别的。聚变能的原理是让氢的同位素在超高温、超高压下聚合成氦,放出巨大的能量。它不像裂变那样产生长寿命的放射性废料,也不烧任何化石燃料,原料(海水里的氘、氚)近乎取之不尽。乍一听,这确实是最接近"完美"的能源。

但它真的"完美"吗?

首先,它一样排废热。这是温室气体"大被子"逻辑最直接、也最扎心的一次延伸:聚变也好,裂变也好,烧煤也好——任何把本不该进入地表热循环的物质转换成能量、再以废热释放出来的方式,最终都是在"大被子"底下点火。

其次,它有一个已经背了几十年的外号:"永远还差 30 年"。从 1950 年代开始,科学家就说"可控核聚变还差 30 年"。至今2026 年,它依然"还差 30 年"。国际热核聚变实验堆(ITER)预算一涨再涨、工期一拖再拖,各家私营聚变公司虽然时不时宣布"点火成功""能量增益",但那些都是以秒衡量的实验室瞬间,离"稳定、持续、商业化并网发电",还隔着几座大山。

再次,也是最反直觉的一点:即便聚变能明天就成功、明天就商用,它也可能不是解药,而是毒药的加速器。

想想看:如果人类真的拥有了一种"取之不尽、用之不竭、而且看似不排碳"的能源,会发生什么?——人类对能源的最后一点敬畏,会彻底消失。

到那时候,"总需求无节制增长"这个病根,将失去它最后一道刹车。今天,我们还会因为"电太贵""油不够"而稍微收敛一点;等聚变把能源变成"免费的",那最后一点收敛也就没了。《全球变暖》文中所说的那个"囚徒困境"——谁先自我设限谁就输——会被放大到极致。

6. 从太空引进太阳能、从月球搬回氦-3

还有两个更大的设想,比核聚变更远、也更"神"。

第一个,太空太阳能电站(Space-Based Solar Power):在轨道上建巨型光伏电站,把太阳光直接转化成电能,再用微波或激光把电"射"回地面。第二个,月球氦-3: 一种很理想的聚变核燃料(几乎不产生中子、比氘氚聚变更干净)——地球上几乎没有,月球表面的月壤里相对富集。于是有人设想,去月球开采氦-3,运回地球做聚变燃料。

这两个设想,都指向同一个冲动:人类嫌地球上的能源不够用、又嫌它们"脏",于是想把手伸到太空去"拿"能源。

这件事本身,就是在给那床已经捂不住的温室气体“被子”下面再加一把火。

先说太空太阳能。它听起来美:太阳在太空里永不落下、没有云遮、辐射强度是地面的好几倍。但账是这么算的:要把能供应一座城市的电站送上轨道,需要发射上万吨、甚至亿吨级的材料——而发射靠的是化学火箭,烧的是化石燃料,每一次发射都在先往大气里排一大笔碳;把这些材料在轨道上组装、维护,又是海量的耗能。更要命的是它传回电力的方式——微波或激光传输,本身就有不小的损耗,那些散失在途中的能量,不会凭空消失,照样变成热,留在大气里。

更反直觉的一点是:太空太阳能电站,是在人为地"增加"地球接收的太阳辐射。13日文中讲过,可指望的给地球降温的方案是"遮阳"--在地日 L1 点挡住 1.7% 的太阳辐射;而太空太阳能电站的方向恰好相反,它是把本不该照到地球上的那部分阳光,额外"搬"到地球上、再把它变成电、最终变成热。一个在遮,一个在搬,方向南辕北辙。

再说月球氦-3,它有两个绕不开的死结:

第一,它依赖的聚变技术,本身还"永远差 30 年"——氘氚聚变都还没商用,所谓"更干净"的氦-3 聚变(难度更高、温度要求更极端)更难以指望。

第二,也是最讽刺的:去月球采氦-3,这件事本身就是"为了能源而消耗海量能源"。开采、提纯、再千里迢迢运回地球,每一步都是化石燃料火箭和巨型工程在烧钱烧能。即便千辛万苦采回来了,用它发电,那电最终还是要变成本不属于地球的废热,捂进那床温室气体的“被子”里。

所以,无论是太空太阳能,还是月球氦-3,它们都逃不出那个最根本的结论:"人类要的能源越来越多"这个病根不除,从太空取能,不过是把"加柴"的手,从灶台边伸到了灶台外——火,只会烧得更旺。

7. 潮汐能

潮汐能,是月球引力驱动的海洋动能。它“不烧东西、不冒烟”,听起来比谁都“干净”。但潮汐能藏着两个特别的账。

第一,工程破坏生态。潮汐电站要么在海湾口筑坝(潮汐堰坝式),要么在海里布设大量水轮机(潮汐流式)。筑坝会阻断海湾与外海的交换,改变潮汐的涨落节律,淤泥堆积、鱼虾回游受阻、滩涂生态退化——它对海洋生态的改造,和水库大坝对河流的改造,是同一回事。

第二,也是更根本、更少有人提的一层:潮汐,本是海洋生态的“发动机”。潮汐的涨落驱动着洋流、搅拌着海水、把营养盐和氧气输送到近岸,维系着潮间带和近海生态的繁荣。人类把它拦截下来变成电,再变成热——等于把一套本就在为海洋“做工”的生态能,截了胡,改成了排放进大气的废热。

这不是说潮汐能完全不能用;而是说,它“清洁”的代价,不只是工程和生态,还有一层“把生态的发动机卸下来当柴烧”的深层悖论。

8. 地热能

地热能,来自地球内部——放射性元素衰变的热,加上地球形成时残存的原始热。它“不烧碳”是真的,但地热能同样存在两个问题。

第一,开采本身的污染。深层地热开采(尤其增强型地热系统)要向地下注水压裂岩层,可能诱发微震甚至地震;抽取的地热水里常溶有硫化氢、重金属和少量放射性物质,处理不当就是污染。

第二,也是最关键的,地热本是地球磁场的“养料”。地核与地幔的热对流,正是维持地球磁场“发电机”的能量来源——而地磁场,是替地表挡住太阳风和宇宙射线的“无形盾牌”,是维系地球生物圈稳定的关键边界条件之一。人类把地下的热引导出来发电,规模小尚可忽略,但若大规模开采,对地磁场、对深部地质稳定性的长期影响,至今无人说得清。

有人可能会说,相对于地球内部的庞大热能,人类能取出的量微乎其微,后果可以忽略不计。如此思考问题的朋友,请想一想浩瀚的大海是如何被人类一次次“微小”的排污毁掉的。80亿人对地球的任何影响,都已经不能忽略不计了。

潮汐能、地热能,连同前面的水能(势能)、风能(动能),有一个共同点——它们是地球生态系统里“生态能”。风要吹、水要流、潮要涨、地心要热,这些能量在自然界里维系着气候、洋流、地磁的稳定。人类把它们拦下来变成电,最终变成排放进大气的废热,本质上是“把生态的发动机,改造成了废热锅炉”。

9. 生物质能

生物质(烧秸秆、烧木屑、烧木炭发电)号称“碳中和”,因为植物生长时吸收了碳,燃烧时再放出来,账面上“收支平衡”。生物质能的问题,一方面在于它忽略了砍伐森林、占用耕地以及“碳债”偿还周期可能长达几十年的问题——在气候危机最急迫的这几十年里,生物质反而可能是在“加急放碳”;另一方面在于,生物质是生物系统通过光合作用吸收二氧化碳、水和其他营养而形成的有机产物,是生态系统中的精华,是宝贵的生态资源。在生态系统的物质循环中,它应该源于尘土、归于尘土,“化作春泥更护花”。如果把生物质当成能源使用,等于截断了生态系统中的物质循环,会造成生态失衡。

10. 氢能

氢能被很多媒体捧成了“终极清洁能源”——因为它燃烧时只产生水,听起来很完美。

但氢能有一个根本的问题:氢,在自然界几乎不存在游离态,它属于二次能源——需要被“造”出来。

所以氢到底“清洁”不“清洁”,还取决于造它、运它、存它的整个过程——用的是什么电、烧的是什么料。这就引出了那个著名的“颜色”陷阱。

今天用作能源的氢,按制造方式被分成了三六九等:

灰氢:用天然气或煤炭在高温下重整出来的。这是当今氢气来源的绝对主力,占 95% 以上。如此制造一公斤氢,要排放十几公斤二氧化碳——本质上,只是把碳排放从“用户端”转移到了“工厂端”。

蓝氢:灰氢再加一道“碳捕集”工序,把排出来的二氧化碳抓一部分埋掉。名字变蓝了,但它抓得并不彻底,最多抓个七八成,剩下的照样排,而且“捕集—封存”这套工序本身还要额外耗能。它是“灰氢”的一件浅蓝外衣。

绿氢:用电解水的方式,把水拆成氢和氧,号称“零碳”的氢。然而,电解水极度耗电,造一公斤绿氢要花四五十度电。“电从哪来”决定了它到底绿不绿,如果电来自太阳能,这氢的确比较绿,而如果用的是煤电,那就也不过是个“披着绿皮的灰氢”。

抛开制造过程,还有一个难题:氢太难伺候了。

氢是最小、最轻、最活跃的分子,几乎对什么材料都有很强的腐蚀性,无孔不入,极容易泄漏。把它压缩成高压气体,或者液化成 -253℃ 的极低温液体,或者先转化成氨、再转化回来……每一步,都在漏、都在耗能。有估算说,氢从生产、储运到最终使用,全程的能量损耗可能高达三到四成。

以上这些,是市面上关于氢能的文章都会讲的“显性账”——效率、成本、储运、安全,但氢能还有一笔被绝大多数文章遗漏的“隐性账”——这笔账,才真正决定它配不配得上“终极能源”四个字,这就是氢的泄漏造成的间接温室效应。

氢本身不是直接的温室气体,可它一旦泄漏到大气里,会干两件坏事:

第一,消耗大气中的“清洁剂”。大气里有一种叫 OH(羟基自由基)的物质,它像清洁剂一样,负责分解甲烷等温室气体。氢会与羟基结合生成水——水汽本身就是温室气体,且羟基被消耗得越多,甲烷就活得越久——而甲烷的温室效应,是二氧化碳的 28 倍。

第二,促进对流层臭氧生成,臭氧本身也是温室气体。综合算下来,氢气在 20 年尺度上的全球增温潜势(GWP₂₀),大约是二氧化碳的 33–37 倍。这个机制并不是新发现——早在 2000 年代初就被大气化学界量化过;但直到最近几年,它才从学术论文,被认定为可能影响整个产业方向的问题。2025 年底,斯坦福大学领衔的团队在《Nature》上发表全球氢排放的首份全面核算,确认 2010–2020 年间,氢气排放已经让地球变暖了约 0.02℃(有研究按 1990–2020 年口径估算同量级)。0.02℃听起来不多,但要记住:这只是今天“极少量泄漏”的贡献。想象一下,如果氢能真像乐观叙事期待的那样大规模铺开,泄漏量翻上几个数量级,这个数字会涨到什么程度?

氢有两种截然不同的用法。集中式工业用氢——钢厂、化工厂、港口——链条短、接口少、专业运维,全链条泄漏率平均约 4.5%,尚在可管理范围。而分散用氢——乘用车用能、建筑供暖、居民区加氢站——环节翻倍、接口翻倍、维护主体从专业工程师变成普通车主,泄漏风险被系统性地放大。

意大利都灵理工大学 2025 年的评估显示:到 2050 年,氢能供应链的整体泄漏率,在乐观情景下可低于 2%,在最坏情景下可接近 20%。20% 是什么概念?大约相当于每生产 1 公斤氢,泄漏部分的气候代价等于排放了 7.4 公斤二氧化碳;而 1 公斤氢替代汽油省下的碳,大约只有 8–10 公斤。

这正是关键中的关键:氢能不是“天然的清洁能源”,而是“有严格前提条件的清洁能源”。那个前提,就是全链条泄漏率。

不仅如此,泄漏的氢,还有另一重更隐蔽的后果:逃逸。

氢是宇宙中最轻的分子。地球的引力,抓不住它。每年,大约有 9.5 万吨氢气,从地球大气层的顶层逃逸进外太空——这是地球质量持续损失的最重要途径。

这引出了一个不为大多数人所知的问题:逃逸出去的氢,是永久性、不可逆的损失——氢一旦逃出大气层,就再也不会回到地球。地球花了亿万斯年,通过地质和生物过程积累起来的氢储量(绝大部分锁在水里),逃一点就少一点。

当然,要如实说清楚:眼下泄漏的氢,绝大部分(超过 99%)在离地面 50 公里以内,就被大气里的 OH 氧化、或被土壤吸收重新变成水,留在地球水循环里——真正逃逸到外太空的,只是极小的份额。“氢会立刻逃光”的说法,在物理上并不成立。但“逃逸是永久性损失”这个方向,依然值得记住。

这个道理,四年前就有人提过。2022 年 4 月,当“绿氢”还是资本最追捧的风口时,一位署名“五好先生”的研究者在知乎上提出预警:大规模使用氢能,会不会因泄漏造成不可逆的环境后果?每年有多少氢气逃逸到外太空,随着地面氢泄漏量的增加,会不会造成氢的加速逃逸?这个回答,当时被平台打上“争议内容、无可靠信息来源”的标签,限流、无人问津。

四年后,科学界用《Nature》、用哈佛、用 RMI 的一份份研究报告,逐步印证了这个判断的方向。而产业端,则用真金白银交了昂贵的学费——据不完全统计,过去 18 个月里,全球至少有 52 个商业规模的清洁氢项目被公开取消,合计产能数百万吨:2026 年 7 月 Air Products 放弃路易斯安那蓝氢项目,德国 HyScale100 绿氢项目被叫停,Plug Power 核销 1360 万欧元;再往前,英国 BP 半年内砍掉四个大型氢能项目,壳牌、埃克森美孚、Equinor 纷纷撤退。IEA《全球氢能评估 2025》首次下调了 2030 年低排放氢的产能预期,降幅约 25%。原因高度趋同:成本太高、需求不足、过度依赖补贴。

氢能在某些场景下确实不可替代——钢铁冶金的还原剂、化工合成氨的原料、远洋航运和长时储能,但这些场景有一个共同点:集中、短链、专业运维。

(注:本节关于氢泄漏间接温室效应、分散式泄漏风险、以及“五好先生”预警溯源的论据,由知乎和头条作者“五好先生”提供,参考其《做了一个系统测算》《全球氢能项目密集下马》《氢能配不上“终极能源”——被遗漏的那半张牌》《氢能环境风险评估技术交流会议纪要》等篇。在此,致谢“五好先生”!有对“五好先生”文章感兴趣的朋友,请移步到知乎和头条搜索“五好先生”的账号阅读。)

五、废热和原生能

前面每一项“清洁能源”,无论它是否排碳,都绕不过同一个物理铁律——能量守恒。能量不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式,变成另一种形式;而最终的归宿,是废热。

从地球热循环的的角度,所有的能源,可以分成三类。

第一类:本来就在地球上的“生态能”。风是大气环流的动能,水能是水循环的动能,潮汐是月球引力驱动的海洋动能,地热是维持地磁的深部地质能,太阳能是地球上一切绝大多数力学过程和生命过程的总能源。这些能量,亿万年来本就在自然里“做功”,维系着气候、洋流、地磁的稳定。它们是水气圈里“本该有”的“原生能”。

第二类:被锁在地下的“化石储能”。煤、石油、天然气,是亿万年前以化学能的形式被封存在地底的太阳能。它们本来好好地埋着,不参与地表的热循环。是人类把它们挖出来、烧掉,才把这笔“休眠的能”在短时间内并进了大气的热收支。

而这还不止是“额外注入了热”这么简单——煤、石油、天然气,同时还是人类进行物质生产“不可多得”的物质原料。石油是塑料、化纤、医药、化肥、合成材料成千上万种化工产品的源头;煤是冶金焦炭和众多精细化工的母体;天然气是合成氨、甲醇等基础化工的原料。把这样一笔亿万年才攒下、用完就再不可再生的“物质财富”,一把火烧成热、烧成二氧化碳排掉,是双重浪费:既给大气多添加了废热,又亲手烧掉了子孙后代本可用作原料的“家底”。

第三类:人类自己“造”出来的核能。裂变、聚变,是把原本封存在原子核里的能量释放出来。这也是生物圈热循环里“本来没有”的额外注入。

于是,问题清晰了:看一种能源是不是“清洁”的,就看它是否增加了生物圈“本不该有”的废热?

风、水、潮汐、地热:它们本是地球系统里正在“做功”的生态能和地质能。人类把它们拦下来变成电、再变成热,等于把“生态的发动机”卸下来当柴烧——本在该循环的能量,被改造成了多余的废热。

煤、石油、天然气:把深埋地下、本不参与地表循环的化石储能挖出来烧掉,是纯粹的“额外注入”——而且烧掉的,还是人类不可多得的物质原料。

核能:把原子核里本不该释放的能量释放出来,同样是“额外注入”。

太阳能:它是唯一“本来就辐射到地球上”的热。但即便太阳能,一旦被光伏板“扣”下来、集中地转化成电和热,也改变了它原本“被反射回太空 vs 被吸收”的天然分配。

这就是“清洁能源”最令我不忍剖析的真相:“清洁”,只能洗净“排碳”这一项;而“升温”这一项,除了已经照射到地球的太阳能,任何能源都洗不干净。因为它们的共同本质,是把“本不该进入地表热循环的能量”(深埋的化石能、原子核里的核能),或者“本该在系统内循环的生态能”等(风、水、潮汐、地热),最终都变成了排放进大气的废热。而热,是最后的污染——它再也找不到其他去处了。

六、怎么办?

写到这儿,可能有读者会沮丧:照你这么说,天下没有一种能源是真正"清洁"的,那我们还转型干什么?是不是干脆躺平?

我想说的,是更诚实、也更要紧的三件事:

第一,"清洁能源"不清洁,不等于不该用。它们和煤炭、石油相比,在"污染、升温、破坏生态"这三把尺子上,至少到目前依然是整体更优的选择——光伏、风电的度电排放,比煤电低一个数量级。我们该做的是"从更脏的,转向没那么脏的",而不是因为"没那么脏的也不完美",就退回"更脏的"。

第二,别再被"清洁"这个形容词骗了。它真正的危险不在于它不准确,而在于它让人停止了追问。一句"我们在发展清洁能源",就足以让公众、让决策者安心,以为问题正在解决——这跟9月13日文中所说的"1.8°C是安慰剂"、"碳中和是止痛药"是同一个心理机制:用一个新的“好词”搭建"问题已在轨道上"的幻觉。

第三,也是最重要的——真正的"清洁",是要算总账的。不是算"发电那一刻冒不冒烟",而是算"从摇篮到坟墓"的全生命周期:挖了多少矿、耗了多少能、排了多少废、毁了多少生态、最后能不能回收?只有把这笔总账算清楚,才能分辨哪些"清洁能源"是真的更优,哪些只是换了个方式污染。

真正"清洁"的,是那些尽量不往地表热循环里“额外加柴”的能源。太阳能,本就是照到地球上的热,用它不算“额外加柴”;风、水、潮汐,是本就在循环的生态能,适当地、小规模地“借用”一部分,比把深埋的化石挖出来烧、比把原子核的能量释放出来,当前看,对地球热循环的扰动或许小一些(长期后果需要详细评估)。

换句话说,能源不是非黑即白的“脏/干净”,而是一个由“本该有”到“额外注入”的谱系。我们该做的,是从光谱的“额外注入”那一端(化石、核能),尽可能挪向“本该有”的那一端(太阳能)。其间,风、水、潮汐等或许能发挥过渡的作用。

而比算总账更根本的是,只要人类对能源的总需求还在无节制地增长,任何"清洁能源"都填不满这个无底洞。光伏再绿,造光伏要电;风电再绿,造风机要稀土,它们最终都会变成废热,捂在"大被子"下面。

"清洁能源"的真相和"全球变暖"的真相,其实是同一个真相:只要人类在地球上的用能总量在疯狂增长,不论“碳减排”还是“清洁能源”都改变不了全球变暖、全球污染和生态崩溃的状况。人类需要寻找的是节能、减能经济,与地球生态系统和谐共生的可持续经济。

夏天那片“叶子窝兜里”的浮游物,不会去思考它们的家会不会干涸——它们没这个能力。而我们有这个能力,希望我们不要放弃思考。


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