摘要：在地球的能源宝库中，清洁能源的潜力一直备受关注，太阳能、风能、地热能等，都是大自然赋予人类的宝藏 。但在这其中，有一类能源却显得尤为特殊 —— 不可再生能源。它们是地球历经亿万年的漫长岁月所孕育出的珍贵馈赠，以相对固定的储量深藏于地球的各个角落，静静等待着人类

在地球的能源宝库中，清洁能源的潜力一直备受关注，太阳能、风能、地热能等，都是大自然赋予人类的宝藏 。但在这其中，有一类能源却显得尤为特殊 —— 不可再生能源。它们是地球历经亿万年的漫长岁月所孕育出的珍贵馈赠，以相对固定的储量深藏于地球的各个角落，静静等待着人类的探索与利用。

从古老的煤炭到流动的石油，从无形的天然气到神秘的可燃冰，再到核能领域的裂变能，这些不可再生能源在人类文明的发展进程中扮演着举足轻重的角色，支撑着工业的运转、城市的照明以及生活的便利。然而，随着时间的推移和人类的不断开发利用，它们的储量正逐渐减少，日益稀缺。 那么，这些不可再生能源在地球上究竟还剩下多少？它们的现状又如何？接下来，就让我们一同深入探寻，揭开地球不可再生能源的神秘面纱。

地球上的化学能主要蕴藏在化石燃料之中，天然气、石油、煤炭和可燃冰，它们共同构成了化学能的主要组成部分 。尽管生物质也包含化学能，但因其能够通过植物光合作用迅速再生，所以从长远来看，地球上生物质的可用总能量取决于地球生物圈的物质循环能维持的时长。而化石燃料虽然也能在地质运动的作用下，通过生物质的埋藏和地下化学变化缓慢再生，但其再生速度极为缓慢，在人类文明存续的时间尺度内，我们完全可以将其存量视作稳定不变的。接下来，让我们深入了解一下这些化石燃料的具体情况。

天然气，作为一种清洁高效的能源，在现代能源体系中占据着重要地位。根据 2020 年的数据，全球天然气的探明储量约为 188,074,220,000,000 立方米，这一数字直观地展现了天然气储量的巨大规模 。在《综合能耗计算通则》（GB/T 2589 - 2020）中，天然气的平均低位发热量建议取值范围在 3.22～3.89×10^7 焦耳 / 立方米之间，为了便于计算，我们在这里选取中间值 3.5×10^7 焦耳 / 立方米 。通过简单的数学计算，我们可以得出已探明的天然气的总能量约为 6.58×10^21 焦耳 。这一能量数值相当于 2023 年人类能耗的 9.9 倍，充分彰显了天然气在能源领域的重要价值和巨大潜力。

石油，素有 “工业的血液” 之称，是全球使用最为广泛的能源之一，对现代工业的发展起着举足轻重的支撑作用。2020 年数据显示，全球石油的探明储量约为 236,294,750,000 吨，换算为千克则是 2.36×10^14 千克 。原油的平均低位发热量同样依据 GB/T 2589 - 2020，取值为 4.19×10^7 焦耳 / 千克 。由此计算可得，已探明的石油的总能量约为 9.888×10^21 焦耳 ，约为 2023 年人类能耗的 14.9 倍。石油不仅是重要的能源来源，还广泛应用于化工、交通等多个领域，其在现代社会中的重要性不言而喻。

煤炭，作为一种古老而重要的能源，在人类历史的长河中一直扮演着关键角色，为工业革命的兴起和发展提供了强大的动力支持。全球煤炭的探明储量约为 1,074,108,000,000 吨，即 1.074×10^15 千克（2020 年数据） 。在《综合能耗计算通则》（GB/T 2589 - 2020）中，原煤的平均低位发热量约为 2.09×10^7 焦耳 / 千克 。据此计算，已探明的煤炭的总能量约为 2.2447×10^22 焦耳 ，约为人类 2023 年能耗的 34 倍。煤炭在电力生产、钢铁冶炼等行业中发挥着不可或缺的作用，尽管随着清洁能源的发展，其占比有所下降，但依然是能源结构中的重要组成部分。

可燃冰，因其独特的物理性质和巨大的能量潜力，近年来备受全球关注，被视为未来能源的有力候选者之一。然而，可燃冰的情况较为复杂，其主要分布于寒冷地区的地下永久冻土和深海海底的下方，这使得对其储量的调查面临极大的困难，相关数据也十分匮乏 。在不同的研究中，对可燃冰中含有的天然气的总量估计差异极大，从 10^15 立方米级别到 10^18 立方米级别都有 。我们按照 1×10^16 立方米的储量进行保守估计，如果平均低位发热量仍然取 3.5×10^7 焦耳 / 立方米，那么全球估计的可燃冰的总能量约为 3.5×10^23 焦耳 。需要再次强调的是，与前面提到的其他资源不同，这一数据并非已探明储量，而是基于现有研究和推测得出的估计地质总储量。尽管可燃冰的开采技术仍面临诸多挑战，但其巨大的能量潜力依然让人们对其未来的开发和利用充满期待。

地热能，作为一种蕴藏在地球内部的巨大热能，其来源可谓复杂多样，涵盖了地球形成之初聚集成地球的陨石和尘埃的引力势能释放，太阳和月球的潮汐对地球产生形变的摩擦加热，以及地球内部放射性物质的衰变释放的热量 。据相关研究表明，地球中含有的热能总量大约为 12.6×10^27 焦耳，其中地壳中就蕴含着 5.4×10^24 焦耳的巨大能量，而地球内部向外自然散热的总功率大约为 4.2×10^13 瓦 。如此庞大的能量储备，无疑让地热能成为了极具潜力的能源宝库。

理想很丰满，现实却很骨感。尽管地球内部蕴藏着巨量的热能，但以目前人类的技术水平而言，大部分热能都深藏在人类无法触及的地幔和地核之中 。只有那些地质活动较为剧烈，有大量岩浆 / 热液来到较浅地层的地区，其地热能才具备被人类利用的条件，在冰岛，由于其地处板块交界处，地质活动频繁，地热能得到了广泛的开发和利用，为当地居民提供了丰富的电力和供暖能源 。但在全球范围内，这样得天独厚的地区毕竟是少数，这也极大地限制了地热能的大规模开发利用。

在核能领域，裂变能是一种重要的能源形式，其主要涉及铀和钍这两种元素的裂变过程 。在地球上，最常见的易裂变核素当属铀 235，然而它却十分稀有，在天然铀中仅占 0.72% 。但值得庆幸的是，另外两种储量更为丰富的核素 —— 铀 238（占天然铀的 99.27%）和钍 232（占天然钍的 99.98%），可以通过一系列复杂的核反应转化为易裂变核素，从而为核能的利用开辟了更广阔的空间 。

先来说说钍矿，全球已知的钍矿估计储量（注意这里不是探明储量）约为 6.212×10^9 千克。尽管这一储量比铀的探明储量要低，但实际上钍在地壳中的含量要比铀高得多 。目前已知的钍矿储量较少，更有可能是因为钍在工业上的应用相对较少，导致对其勘探的程度不够深入 。钍 232 在吸收一个中子后会转变为钍 233，随后经过数步衰变变成铀 233 。而铀 233 可以吸收一个中子然后发生裂变，释放出能量和更多的中子，进而使这个核反应循环持续下去 。在这个过程中，每千克钍 232 会释放出 7.94×10^13 焦耳的能量 。综合计算可得，已发现的钍矿中钍的总能量约为 4.93×10^23 焦耳 ，约为 2023 年人类能耗的 747 倍，展现出了巨大的能量潜力。

再看铀资源，铀有两种较为稳定的同位素，分别是铀 235（占 0.72%）和铀 238（占 99.27%） 。其中，铀 235 的裂变相对较为容易，它只需吸收一个中子就能直接发生裂变，每个原子核裂变时会放出 193.4 兆电子伏特的能量，也就是每千克能放出 7.939×10^13 焦耳的能量 。陆地上，铀的探明储量约为 1.067×10^10 千克 。按 0.72% 计算，其中大约含有 7.68×10^7 千克的铀 235 。经计算可知，已探明的铀矿中铀 235 的总能量约为 6.097×10^21 焦耳 ，这个能量数值与已探明的天然气的总能量大致相当 。

自然界中存在的铀元素绝大部分是铀 238 这种同位素 。虽然铀 238 的裂变过程相对麻烦一些，但它同样能释放出核能 。具体过程为：铀 238 先吸收一个快中子，变成铀 239，然后衰变成钚 239，钚 239 再吸收一个中子就会发生裂变，释放出能量和更多的中子，使这个核反应循环得以继续 。在这个过程中，每千克铀 238 会放出约 8.06×10^13 焦耳的能量 。在考虑铀 238 燃料增殖的情况下，全球陆地铀矿中已探明的铀的总能量约为 8.536×10^23 焦耳 ，约为 2023 年人类能耗的 1294 倍 。

在海洋中，铀主要以三碳酸铀酰离子（[UO2 (CO3)]^4+）的形式存在，每升海水中铀的平均含量约为 3.3 微克 。全球海洋的总体积约为 1.3324×10^9 立方千米 ，据此可计算出海水中铀的总量约为 4.3969×10^12 千克 。虽然海水中的铀资源极为丰富，但由于提取成本较高，目前海水采铀尚未成为主流的铀获取方式 。不过，在考虑铀 238 增殖的情况下，海水中铀的总能量约为 3.5175×10^26 焦耳 ，约为 2023 年人类能耗的 533358 倍，这一数据充分显示了海洋铀资源的巨大能量价值 。

核聚变能，作为一种极具潜力的未来能源，一直以来都备受全球科学界和能源界的高度关注 。其反应原理基于轻原子核的聚变过程，最为常见且反应条件相对较低的核聚变反应是氘和氚的聚变 。在这个过程中，两个较轻的原子核克服彼此之间的电荷排斥力，相互靠近并合并成一个较重的原子核，同时释放出巨大的能量 。这一过程与太阳内部的能量产生机制相似，太阳正是通过持续的核聚变反应，源源不断地为太阳系提供着光和热 。

实现可控核聚变并非易事，目前人类尚未掌握有效利用核聚变能量的成熟技术 。这主要是因为核聚变需要在极高的温度和压力条件下才能发生，太阳内部的温度高达数千万摄氏度，压力也极其巨大，在这样的极端条件下，原子核才能获得足够的能量克服彼此之间的排斥力，进而发生聚变反应 。此外，如何约束和控制高温等离子体，使其稳定地进行核聚变反应，也是当前面临的一大技术难题 。目前，全球众多科研团队都在致力于攻克这些技术难关，通过不断创新和改进实验装置与技术手段，努力推动核聚变能从理论研究走向实际应用 。

在核聚变反应中，锂 6 和氘是重要的原料 。全球锂的探明储量约为 2.6×10^10 千克（2022 年数据） ，锂中有 4.85% 是锂 6 ，那么锂 6 的探明储量约为 1.261×10^9 千克 。锂 6 不能直接和氘反应，它需要先吸收一个中子变成氚 ，具体反应式为：n + 6Li → T + 4He (4.8MeV) ，然后氚再和氘反应：D + T → n + 4He (17.6MeV) 。这两个反应都是放能反应，整个反应过程消耗了 1 个氘原子和 1 个锂 6 原子，最终产生了 22.4MeV 能量 。

锂 6 的相对原子质量是 6.015 ，经计算可知，1 千克锂 6 与氘完全反应后能够放出 3.593×10^14 焦耳的能量 。若全部已探明可开采的锂 6 与氘完全反应（地球上氘的总量远多于锂 6），总能量可达 4.53×10^23 焦耳 ，约为 2023 年人类能耗的 686 倍 。海水中的锂总量约为 224000 兆吨，即 2.24×10^14 千克 ，那么海水中锂 6 总量约为 1.0864×10^13 千克 。海水中的锂 6 与氘完全反应后释放的总能量约为 3.903×10^27 焦耳 ，约为 2023 年人类能耗的 6918119 倍 。

再看氘，海水中氘的浓度大约是 33 克 / 立方米 ，海洋的总体积约为 1.3324×10^9 立方千米 ，由此可计算出海洋中氘的总量约为 4.3969×10^16 千克 。氘聚变过程中存在两个主要反应：（1）D + D → T + p（4.03MeV） ；（2）D + D → 3He + n (3.27MeV) 。它们的产物 T 和 3He 都会和 D 继续反应：D + T → 4He + n (17.6MeV) ；3He + D → 4He + p (18.3Mev) 。在完全反应之后，消耗了 6 个氘原子，最终产生了 43.2MeV 能量 。1mol 氘原子重 2.014 克 ，经计算可得氘完全反应的能量密度约为 3.449×10^14 焦耳 / 千克 。综上，海水中氘的总能量约为 1.5165×10^31 焦耳 ，约为 2023 年人类能耗的 22994692949 倍 。如此巨大的能量储备，无疑让核聚变能成为了未来能源发展的希望之光，一旦实现可控核聚变，人类将有望彻底解决能源问题，开启全新的能源时代 。

当我们将各类能源的储量与 2023 年人类的能耗数据进行对比时，一系列令人震撼的数字呈现在我们眼前，它们如同一面镜子，清晰地映照出地球能源储备的现状以及人类能源利用的现状 。天然气探明储量的能量约为 2023 年人类能耗的 9.9 倍，石油为 14.9 倍，煤炭为 34 倍，可燃冰更是高达 530 倍 。在核能领域，钍的能量是人类 2023 年能耗的 747 倍，铀为 1294 倍，铀更是达到了惊人的 533358 倍 。地热能约为 8188 倍，锂6为 686 倍，锂6为 6918119 倍，而氘的能量竟然约为 2023 年人类能耗的 22994692949 倍 。

这些数字，无疑是大自然给予人类的珍贵馈赠，它们展示了地球能源储备的丰富与巨大 ，我们也必须清醒地认识到，这些能源并非取之不尽、用之不竭的 。随着人类社会的不断发展和进步，对能源的需求与日俱增，能源消耗的速度也在不断加快 。以目前的能源消耗速度来看，许多不可再生能源的储量正逐渐减少，面临着枯竭的危机 。

合理利用能源已成为当务之急，这不仅是为了满足当前人类社会发展的需求，更是为了子孙后代的福祉，保障他们也能拥有充足的能源资源 。我们需要从日常生活的点滴做起，养成节约能源的好习惯，如随手关灯、合理设置空调温度、选择节能家电等 ，政府和企业也应发挥重要作用，加大对能源领域的科技研发投入，推动能源利用效率的提升，积极开发和利用新能源 ，加大对太阳能、风能、地热能等可再生能源的开发和利用力度，减少对传统化石能源的依赖 ，还应加强能源管理和规划，制定科学合理的能源政策，引导能源的合理分配和使用 。

在探索可持续发展道路的征程中，我们每一个人都肩负着重要的责任 。让我们携手共进，积极行动起来，珍惜地球赋予我们的能源资源，以实际行动践行绿色发展理念，共同创造一个更加美好的未来 。

来源：仰望云霄