目前我们人类在地球上使用的主要能源是化石能源，而化石能源（煤，石油和天然气）是十分有限的，要消耗足够长的时间，全球资源最终将耗尽。围绕这种风险的担忧持续了数十年。可以说最著名的例子是哈伯特的峰值理论，也称为哈伯特曲线。
金·哈伯特（M.KingHubbert）先生在年发表了他的假设，即在任何给定区域，化石燃料的生产曲线都将遵循钟形曲线，随着新资源的发现和改进的开采方法，产量首先增加，随后达到峰值，然后逐渐下降直至资源枯竭。
我们用完化石燃料要多久？
最近身兼南方科技大学校长的中国科学院院士薛其坤分享了自己关于对太阳能如何高效利用与可持持续循环的观点。
中国发展高层论坛大会期间3月20日，在“中国发展高层论坛”上，薛其坤院士表示，在过去短短的多年里，人类总共经历了三次工业革命，共同点都只是对化石能源的开发和有效利用，可以说化石能源是我们人类使用能源的主要依靠
薛其坤院士称：“如果没有化石能源，我们今天所有的高科技都不存在。根据大数据统计显示，地球上的化石能源按照目前的使用消耗量，可预期在50年之内开始油灯枯竭。为了保持目前的工业发展水平，保持现在的高科技，我们唯一的答案是要开发用之不竭的太阳能。”
马斯克对话薛其坤：数字医疗、自动驾驶等是颠覆性技术薛其坤院士还宣称：“下一个颠覆性技术将是基于光电效应的太阳能高效利用与可持续循环，要在基本不使用化石能源的情况下，用包括太阳能电池等清洁能源保证三次工业革命造就的主要核心技术能被持续地运用，
而对于化石能源的替代品，应当用氢气来替代煤和天然气。以后天然气管道要变成氢气管道。获得氢气的途径还要回到太阳，太阳能转化为电能，去分解水，得到氢气。”
薛其坤院士最后总结了自己的看法并希望全球的科学家、工程师、企业家联合起来，通过三五十年的时间实现科技创新，在化石能源被彻底消耗殆尽之前完成这一使命，保障我们地球会永远的美好和可持续发展。
尽管枯竭的储量可能会成为50-年后的紧迫问题，但化石燃料生产还有另一个重要限制：“气候变化”。
根据《我们的数据世界》统计显示了在专门针对特定主题的条款中提供了有关全球发展的经验数据。二氧化碳排放物长时间滞留在大气中，积聚了导致温度升高的大气储量。为了使全球平均温度升高保持在摄氏2度以下（《联合国巴黎协定》已达成一致），我们可以计算出可排放的二氧化碳总量，同时保持低于该目标温度的可能性。这就是我们定义的“碳预算”。
最新的气候变化专门委员会（IPCC）报告中，这些是关键因素，如果世界都燃烧了所有目前已知的储量（不使用碳捕获和存储技术），我们将总共排放近亿吨碳。这意味着要实现我们的全球气候目标，我们必须将大约三分之二的已知储量留在地下。重要的是要记住这本身就是对全球“碳预算”的简化。
实际上存在多种可能的碳预算，其规模取决于许多因素，例如：保持在低于我们的两度升温目标的可能性，脱碳率以及非CO2的贡献温室气体。譬如如果我们想将变暖保持在两摄氏度以下至80％的可能性增加，我们将需要更严格的碳限制，并且必须保持75％至80％的化石燃料不受污染。
我们不得不放弃的化石燃料数量通常被称为“不可燃碳”。根据对碳追踪广泛地一项研究，这种不可燃烧的碳有巨大的潜力导致重大的经济损失。
如果对碳排放基础设施的资本投资以最近的速度继续下去，它估计在未来十年中，将浪费多达43.85万亿元之高（几乎是德国在年GDP的两倍），以发展最终将无法燃烧的储备。该研究将其定义为“固定资产”。尽管许多人担心化石燃料耗尽的可能性，相反如果我们要使全球平均气温保持低于我们的两倍，我们将不得不保留目前已知储量的65％至80％的全球目标。
当化石燃料用尽时，又会怎样呢？
为什么我们应该担心
我们世界的经济是建立在经济发展制度的基础之上，该制度永远假设国内生产总值（GDP）为正。与此同时，年12月共有个国家政府签署了《巴黎协定》，将全球温度从工业化前的2年限制在2摄氏度以下。IPCC甚至声称，到2年，全球温度将升高1.5摄氏度，世界将从中受益，这将使我们获得可持续，公平的发展。
但是在世界许多地区，极端天气已经在飓风，洪水，干旱等方面表现出了破坏力。尽管如此各国政府仍未改变其政策以追求越来越高的增长率。
在观察到的强劲经济推动下，年全球能源消耗增长了2.6％，几乎是自年以来平均增长率的两倍。
电力公司继续称自己为未来的“燃料”，全球电力需求在年增长4％，超过23,TWh。这种快速的增长将电力推向了最终能源消费总量的20％。发电量增加占一次能源需求增长的一半以上。
我们追求更高的国内生产总值会带来什么后果？
是的，带来的结果会是我们正在使资源迅速耗尽。不幸的是，大多数能源需求都来自化石能源，石油、天然气和煤炭的使用。随着年全球能源需求增长2.1％，其中72％为化石燃料，25％为可再生能源，其余为核能。这导致二氧化碳的排放量在增加–在年增加了1.7％，达到33.1吉比特的历史最高水平。
化石燃料的限制
在本文中，我们要明确指出以下事实：我们正在吞噬的地球上的化石燃料存在极限。我们忽略了这样一个事实，由于全球人口的增长，对能源的需求不断增长。这种增长正在危及我们的未来。化石燃料用完了怎么办？发生这种情况后，我们可以依靠哪些能源？
图-1十亿吨油当量的能源储量在图1中，我们显示了数十亿石油当量的未来能源储量与年的函数关系。尽管我们遗忘了化石燃料的使用，却没有对未来的储量进行估算，但我们应该注意此处显示的终点。这些端点危险地接近：由于我们的社会非常依赖化石燃料，因此对于我们而言，知道这些燃料何时将用尽极为重要。
石油将在年–30年后终结
天然气将在年结束–40年的时间
煤炭将持续到年-70年
根据世界顶尖石油公司公布的数据，按照目前的消耗速度，我们地球只有53年左右的石油储量可供使用。
在世界吞噬化石燃料的同时，我们也应该开发可替代燃料的科学方案。
可再生能源–太阳能和风能
尽管由于全球变暖和整体缺水的原因，化石能源受到了限制，但世界仍在积极开发可再生能源，包括太阳能，风能和水能。年可再生能源已占世界需求的1/4，是所有能源中最高的增长率。而全球可再生能源发电量增长了6.3％。中国和欧盟贡献了可再生能源发电量增长的50％，其次是美国，印度和日本，年的增长率约为万吨油当量。
核能
随着化石燃料的消失，核电正变得越来越重要，因为它是唯一能够每天24小时连续供电的替代基本系统。它不含碳，对我们的清洁能源未来至关重要。它最早于年代开发，此后其安全功能得到了很大的改善。现在全球超过11％的电力来自核能。核电在年增长了3.3％，这主要是由于中国新增装机容量和日本重启了4座反应堆的结果。
全球首批高温气冷堆核燃料元件铀可能会持续多年。但是核反应堆的到来经常被吹捧为能源的未来。首先，在自然界中针比铀更为丰富。针可以与铀结合使用，转化为铀，以用于各种反应堆中。可以使用各种反应器，特别是熔融盐反应器。在这里我们要强调一种安全，清洁，可持续的新一代高温气冷堆（HTGR）。它非常适合用于核能燃料，其形式为掺有“燃料颗粒”涂层和热解碳以及碳化硅层的富铀。
燃料颗粒嵌入在高温下非常稳定的石墨基质中。这样的燃料可以被辐射很长一段时间，因此会深深燃烧其原始的易裂变装药。中国正在试验所谓的“卵石床”设计，该设计非常稳定且非常安全。
鉴于世界仅需要60％的水，因此正在探索的一种新技术是核能与脱盐的热电联产，其中冷却反应堆的水的热量用于高压脱盐。所使用的膜可以是纳米技术的石墨烯。
最后我们希望中国能为全世界的碳环保作出杰出贡献而为之振奋，让中国为世界做出领导主力，努力成为世界主要科学中心和创新之高地。
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