把海水濾成淡水或純水技術(shù)上有多種方法，都已成熟，所以不難。難在造價(jià)。太陽能淡化是個(gè)能源成本低的方法。但大型的投資不小，無法移動(dòng)。小型的產(chǎn)量過低?？傊?。?技術(shù)已十分成熟且方法多樣，各有特點(diǎn)

如果實(shí)現(xiàn)了可控核聚變，專門建電站將海水淡化并抽到塔克拉瑪干沙漠改變氣候有可行性嗎？

如果實(shí)現(xiàn)了可控核聚變，任何耗能的項(xiàng)目的可行度都將大大提高。將海水淡化抽到塔克拉瑪干沙漠就是個(gè)十分耗能的工程，因此有巨大的能源供給必然會(huì)給這樣的工程提供實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

什么是核聚變？核聚變是跟太陽燃燒發(fā)光發(fā)熱同類原理的核能。與核裂變讓原子核分裂釋放能量相反，核聚變將原子融合在一起釋放能量。但維持核聚變需要大量的熱和壓力，這也需要能量，這是核聚變比較困難的原因。

核聚變可行嗎？實(shí)際在地球上的熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆已經(jīng)點(diǎn)了幾次火了，但到目前為止還沒有獲得能源的凈輸出（因?yàn)橥度氲谋容敵龅亩啵?/p>

核聚變的三種最著名的實(shí)現(xiàn)方式：

束靶融合

束束融合

熱核聚變

上圖：核聚變（左）與核裂變（右），都能釋放能量，也都會(huì)釋放中子。中子是核污染的主要因素，因?yàn)橹凶訒?huì)被非放射性元素吸收變成放射性同位素。

核聚變電廠如何運(yùn)作？通常是采用所謂的托卡馬克裝置，這是一種環(huán)形（看起來像甜甜圈）的核聚變反應(yīng)器類型。環(huán)形裝置內(nèi)的磁鐵可約束溫度和壓力極高的等離子體，以達(dá)到與太陽類似的條件（實(shí)際上溫度會(huì)比太陽還高，因?yàn)樘柹系膲毫Ω?，需要的溫度就降低了）?/p>

在環(huán)形反應(yīng)室內(nèi)，將氫同位素（氘和氚）加熱到1億度，以觸發(fā)聚變，如果這個(gè)過程能夠自維持持續(xù)進(jìn)行，無需再添加任何能量，那么反應(yīng)器才能被確認(rèn)成功。

反應(yīng)器試驗(yàn)成功之后才會(huì)進(jìn)行進(jìn)一步的商業(yè)化開發(fā)，建造真正的核反應(yīng)電廠。

核聚變電廠的能量產(chǎn)出效率極高，但是有后顧之憂只需要少量的燃料就可以產(chǎn)生巨量的能量，這是核反應(yīng)的特色，因?yàn)樗娜剂鲜俏镔|(zhì)的質(zhì)量，是完全損失掉物質(zhì)的質(zhì)量以愛因斯坦質(zhì)能方程（E=mc^2）的關(guān)系輸出能量，因?yàn)橘|(zhì)能方程中的系數(shù)c^2是個(gè)非常大的數(shù)（9*10^12），因此一點(diǎn)點(diǎn)質(zhì)量就可以轉(zhuǎn)換為大量的能量。

但是核電廠的原料成本和維護(hù)成本也比較高，諸如要實(shí)現(xiàn)氘氚核聚變需要的氘和氚就比較難提取。氘相對(duì)豐度較高，每6420個(gè)氫同位素原子中就能找到一個(gè)氘原子，而氚相對(duì)較少。

幸運(yùn)的是，氚可以通過鋰的核反應(yīng)來生成。鋰在自然界相對(duì)豐富，可以從溶解在海水中的鹽中提取，這個(gè)成本是負(fù)擔(dān)得起的。國際熱核實(shí)驗(yàn)堆（ITER）估計(jì)，鋰礦可以提供足夠的鋰來為聚變電廠提供1000多年的電力，而海水中的鋰可以滿足大約六百萬年的整個(gè)世界能源需求。

氚也是一般核電廠裂變堆的副產(chǎn)物，也可以在聚變反應(yīng)過程中用“鋰覆蓋層”產(chǎn)生。從聚變中使用的等離子體中逸出的自由中子與反應(yīng)堆堆芯“覆蓋層”壁中所含的液態(tài)鋰相互作用，可以生成氚，然后可將其用于反應(yīng)本身。這個(gè)過程被稱為“氚繁殖”。

上圖：氚繁殖示意圖。也就是說聚變反應(yīng)堆的氚原料大體上是自給自足的。另外，液態(tài)鋰覆蓋層將為核聚變提供冷卻，并為從反應(yīng)中提取有用的能量提供了一種途徑。鋰覆蓋層將是一箭雙雕，既可提供維持反應(yīng)的燃料來源，又可提供冷卻劑來源。

福島核電站現(xiàn)在想向太平洋傾倒的就是富含氚的放射性污水（氚有輕微的β衰變，就是發(fā)射出電子，而氘沒有放射性）。世界上所有核裂變反應(yīng)堆都可以生產(chǎn)生氚。所以說不定可以讓核聚變發(fā)電廠跟核裂變發(fā)電廠協(xié)作一下，由核裂變發(fā)電廠為核聚變發(fā)電廠提供“點(diǎn)火”的電能，同時(shí)也提供氚燃料，這不是一舉兩得嗎？

除了燃料問題，核聚變釋放的中子會(huì)逐漸損耗核聚變?nèi)萜?，使得容器壁上的物質(zhì)變得具有放射性，核聚變?cè)O(shè)施需要不斷更換，處理這些更換下來的廢件需要嚴(yán)密的放射性防護(hù)措施，這也會(huì)極大的增加核聚變的成本。目前科學(xué)家們還沒有走到這一步，估計(jì)下一步這些現(xiàn)實(shí)的商業(yè)化問題會(huì)給人類開啟核聚變能帶來強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)學(xué)阻礙（技術(shù)不是問題，但成本是問題）。

可控核聚變面臨的真正問題阻礙核聚變成為有效的能源的因素主要在于反應(yīng)堆之外——包括過高的成本，安全問題以及維持聚變反應(yīng)所需的嚴(yán)酷條件。

核電面臨的首要問題就是是相關(guān)的財(cái)務(wù)成本。

根據(jù)西方估算：2016年，建造和運(yùn)營核電站的資本成本為每千瓦5945美元，而最先進(jìn)的燃煤電廠的成本從226美元到5084美元不等。天然氣發(fā)電廠的成本為678美元到1342美元不等。考慮到資金成本和能源生產(chǎn)成本，目前的核電廠是第二昂貴的電廠。核聚變電廠的總資本投資估計(jì)為85.25億美元。 目前聚變發(fā)電的平均電成本（電廠整個(gè)生命周期的成本之和除以所產(chǎn)生的電能的總和）估計(jì)為每毫瓦時(shí)117美元，這顯然太太太貴了！

上圖：各種電廠的平準(zhǔn)化發(fā)電成本。從左到右：核裂變、煤炭、天然氣、在岸風(fēng)能、核聚變、太陽能、離岸風(fēng)能。淺藍(lán)色是最低值、深藍(lán)色為最高值、黃色曲線是平均值。

至于海水淡化用來灌溉塔克拉瑪干沙漠只要有能量，這一點(diǎn)都不是問題，包括建立灌溉渠道的能量也都能包含在里面。甚至你想灌溉撒哈拉沙漠都不是問題啊。

但實(shí)際上建設(shè)一個(gè)把印度洋的水汽引入新疆腹地的設(shè)施可能會(huì)更順其自然，畢竟灌水只是治標(biāo)不是治本，塔克拉瑪干沙漠干燥的原因是蒸發(fā)量大于降水量，不是灌水就能解決氣候問題的。要讓水汽和云能夠飄過去，提供充足的自然降雨才行。

上圖：地形造成的干旱才是沙漠的主要成因。

總結(jié)可控核聚變可能是人類下一次能源革命的根本動(dòng)力，因?yàn)楹司圩冡尫诺哪芰糠浅７€(wěn)定。但是商業(yè)化還存在著一些問題，諸如燃料問題，這個(gè)似乎從技術(shù)上還比較好解決，但是發(fā)電成本在人類目前的生產(chǎn)力階段似乎還很高，似乎還不具備相關(guān)的經(jīng)濟(jì)條件。

而就灌溉塔克拉瑪干沙漠以改善氣候來說，直接灌水的效果似乎并不那么“自然”，這個(gè)方案對(duì)于改變當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)是有用的，但確是一件不那么經(jīng)濟(jì)的做法。老子講：“道法自然”，無論掌握了多大的能量和能力，我們還是要遵從這個(gè)最基本的哲學(xué)（實(shí)際上也是經(jīng)濟(jì)學(xué)）——違反自然的必然是最昂貴的！

如果實(shí)現(xiàn)了可控核聚變，專門建電站將海水淡化并抽到塔克拉瑪干沙漠改變氣候有可行性嗎？

可控核聚變應(yīng)該是唯一一個(gè)全球參與的超級(jí)工程了，但從上世紀(jì)三十年代發(fā)現(xiàn)核聚變以來，到現(xiàn)在過去了將近90年，至今距離商業(yè)化還有一步之遙，仍然有大量的難題需要解決，但無疑可控核聚變的未來誘惑實(shí)在是太大，幾乎無限的能源為人類展示了一個(gè)無比光明的未來，當(dāng)然無限能源讓改造沙漠也有了可能，如題，有可能嗎？

可控核聚變真的無限能源，成本超低嗎？要討論這個(gè)問題，我們必須來簡單了解下什么叫核聚變：簡單的說就是創(chuàng)造條件輕核結(jié)合成重核，這個(gè)過程將產(chǎn)生質(zhì)量虧損，而損失的質(zhì)量則以E=mc2方式釋放出來，由于光速的平方幾近天文數(shù)字，因此核聚變的能量高到我們難以想象，比如只需285克氫元素聚變，即可產(chǎn)生2萬噸TNT爆炸的能量（廣島原子彈的威力）。

當(dāng)然如此大能量的釋放絕不容易實(shí)現(xiàn)，比如氫的三種同位素氕氘氚，其中氕最難實(shí)現(xiàn)聚變，只有超高溫超高壓條件下才有可能實(shí)現(xiàn)一定概率的聚變，而氘和氚要求則相對(duì)較低，因此以人類的這點(diǎn)微末道行只能避開超級(jí)難的氕，轉(zhuǎn)而尋求氘和氚聚變，但即使如此，氘和氚的難度仍然極高，到現(xiàn)在已經(jīng)努力數(shù)十年了，距離成功仍然是一步之遙。

而另一個(gè)壞消息是氘在海水中的含量為0.02%，比例很低，但海水取之不竭，因此氘不用擔(dān)心，但氚就只能呵呵了，因?yàn)樗且环N半衰期為12.43年的物質(zhì)，所以自然界中幾乎就不存在，只能生產(chǎn)，各位可以打聽下它的單價(jià)，估計(jì)數(shù)千萬美元/千克。

不過還有個(gè)好消息可以告訴大家，熱中子轟擊鋰可以生產(chǎn)氚，而裂變堆和未來的氘氚聚變堆中都會(huì)有多余的中子，因此仍然可以邊生產(chǎn)邊發(fā)電，良性循環(huán)啊，能源解決，成本降低了嗎？

答案是沒有！

到2016年10月為止，全世界為之傾倒的ITER已經(jīng)投入了超過160億歐元，如果加上各國自行開展的可控核聚變研究的資金，那么總共超過上千億美元估計(jì)還算少的。假如未來實(shí)現(xiàn)了可控核聚變，請(qǐng)問這些資金怎么分?jǐn)偟匠杀局?？?0年為基數(shù)分?jǐn)?？這50年中上千億美元的利息累計(jì)就是一件難以想象的事情。

所以等未來實(shí)現(xiàn)了可控核聚變，我們相信太陽能水電以及壽命期內(nèi)且環(huán)保達(dá)標(biāo)的火電，風(fēng)電等等，都會(huì)構(gòu)成可控核聚變電能強(qiáng)有力的對(duì)手，特別是水電，簡直就不需要成本，完全只有建設(shè)和維護(hù)而已，可控核聚變沒有優(yōu)勢(shì)。

因此可控核聚變的電能不可能用來淡化海水這種可以用太陽能蒸發(fā)完成的工作，畢竟海水淡化不像電能實(shí)時(shí)性要求太高，可以有太陽的時(shí)候工作，沒太陽的時(shí)候采用電能。

治理沙漠的正確姿勢(shì)很多朋友認(rèn)為沙漠植樹就可以了，但其實(shí)不是這樣，比如我們治理幾近成功的毛烏素沙漠，地下水層比較淺，植樹后存活率比較高，因此恢復(fù)綠植的可能性很大，當(dāng)然這不能忽略了植樹造林過程中付出的大量努力，畢竟毛烏素當(dāng)年已經(jīng)徹底沙化了。

比如塔克拉瑪干沙漠是西風(fēng)帶引起的，只不過因?yàn)榍嗖馗咴恼趽?，?dǎo)致西風(fēng)帶北移和高聳的喜馬拉雅山與青藏高原阻擋了水汽北上而造就了塔克拉瑪干沙漠，它地下水很深，蒸發(fā)量極大，僅有的雪山融水在無法保證沙漠地區(qū)的植被灌溉，而且塔克拉瑪干沙漠移動(dòng)砂層厚達(dá)上百米，這使得塔克拉瑪干沙漠的改造極為困難。

從這個(gè)天然劣勢(shì)上，似乎根本無法改造塔克拉瑪干沙漠，因?yàn)樗暮０螖?shù)百米到上千米不等，如果從黃海逐級(jí)抽水上塔克拉瑪干沙漠幾乎是一件不可能完成的任務(wù)，但請(qǐng)勿急躁，在塔克拉瑪干沙漠的東北部有一個(gè)吐魯番盤地，此處海拔比較低，最低的艾丁湖甚至低于海平面154.31米。

倒是有一種可能，將黃海引入艾丁湖，形成自流，不過將近數(shù)千公里的路程，就150米落差，幾乎和平地差不多，必須要少許泵站提升，當(dāng)然這比提升上千米成本要低很多，最終在吐魯番盆地形成一個(gè)區(qū)域性的湖泊，進(jìn)水量=蒸發(fā)量，形成平衡。

這將形成一個(gè)區(qū)域性蒸發(fā)量的優(yōu)勢(shì)，水汽會(huì)在附近區(qū)域產(chǎn)生循環(huán)降雨，當(dāng)然這是海水，大量蒸發(fā)后鹽分富集會(huì)形成鹽湖，開發(fā)鹽湖也是一種資源利用。水汽降雨的徑流引向塔克拉瑪干沙漠，從東北角開始，逐漸向西南擴(kuò)展，形成規(guī)模效應(yīng)。

所以，治理塔克拉瑪干沙漠與核聚變無關(guān)，也許未來根本就不打算治理塔克拉瑪干沙漠，這種流動(dòng)性沙漠治理難度太大，不如將更容易治理的北疆和吐魯番盆地處著手，真正治理其實(shí)也不需要淡水，自然蒸發(fā)改善局部氣候，也許會(huì)讓塔克拉瑪干沙漠改觀。