有些人担心地球上的人口太多。
他们错了。
如果我们愿意的话,我们可以将人口数量增加 12 倍,从现在的 8B 增加到 100B,同时保持地球上的生活质量。
我们都适合在哪里?
我们可以养活所有人吗?
污染不会爆发,生态系统不会崩溃吗?
这就是我们今天要回答的。
我们当前的道路
今天的世界人口约为 8B,根据联合国的数据,2080 年左右将达到峰值,接近 10B:
这可能是一个高估:这不是联合国第一次向下修正这一估计,而且它有动机不反映人口预测的真实下降情况。 1
因此,我们最多只能覆盖大约 10B 人,原因之一是许多人不生孩子,因为他们担心人口过剩和环境破坏。
当我读到埃利希先生的《人口炸弹》时,我还是一名大学生。我牢记在心,现在没有孙子,但 50 年后,人口增加到 80 亿,却没有造成可怕的后果。我既轻信又愚蠢。 — David Henderson,EconLib
那么我们是否应该担心接触 10B 人群呢?看过这些数字后,我认为我们不应该这样做,因为地球至少可以承载 10 倍的人口。
我们将把 1000 亿人安置在哪里?
荷兰是地球上最幸福的国家第六名。
大约有 1800 万人生活在大约 33,500 公里2 的土地上。人口密度约为每平方公里545 人。
而且荷兰也不错!
如果地球有荷兰的人口密度,那么它可以容纳700亿人! 2
荷兰的人口密度并不特别高:
荷兰科学家安东尼·范·列文虎克(Antoni van Leeuwenhoek,1632-1723 年)估计,如果将他那个时代荷兰的人口(100 万人)推算到全球可居住土地的估计面积上,则相当于 130 亿人。现在,同样的推断得出 700 亿美元。稍微增加荷兰的人口密度并推断到世界其他地方,你会得到 100B。
如果有那么多人,大多数人都会生活在人口稠密的城市地区。以香港为例,每平方公里有 4 万人。 3
如果阿尔及利亚的人口密度和香港一样的话,我们就会有100B人。世界其他地区——98%——将被留给大自然。
当然,这两种极端情况都不会发生。我们将得到的是数百个像香港这样的大都市、大片像荷兰那样高密度的建筑区,以及大量剩余的空地。关键是如果我们愿意的话我们可以适应。我们有物理空间,同时仍然保留美丽的自然区域。
这是假设我们会保持香港的人口密度,但事实上,如果我们愿意的话,我们已经可以建造更高的建筑物了。随着技术的进步,我们将能够在每公里2容纳更多的人,从而留下更多无人居住的区域(如果这是我们想要的)。
哈利法塔高度超过 800 m。从技术上讲,我们可以建造 2 公里甚至更远的建筑物。我们还没有这样做,因为以目前的技术来说它们太昂贵了。不过,密度不是问题,我们可以增加它,而且将来我们还可以进一步增加它。
我们还可以通过将不适合居住的地方变成适合居住的方式来扩大我们居住的土地。一个完美的例子是撒哈拉沙漠,一片虚无的巨大海洋。 4要使其适宜居住,我们唯一需要的就是水和冷却。我在《太阳能成本能否持续下降?》中解释过非常便宜的电力即将到来,以及在海水淡化文章中,今天绝大多数沙漠如何可以通过淡化水居住。
说到水:我们有足够的水吗?
给 100B 人类浇水
如果有 100B 人类,我们将需要更多的水。您可能会担心我们已经在使用含水层来浇灌农作物和为自己补充水分。
但这是一个问题的唯一原因是因为我们一直在使用脚下方便的水,就像 18 世纪的英国人在冒险深入矿井之前首先使用海滩上的煤炭一样。同样,随着含水层中的水变得越来越稀缺,我们将向海洋寻求更多水。考虑一下: 5
-
地球表面70%是水。
-
地球的供水总量基本恒定。
-
水会改变形态,从海洋中的液体到云中的气体,再到雨或雪。
-
它还改变了位置,从海洋到山脉到河流到含水层到田野。
-
我们的水中只有 2.5% 是淡水。
-
我们可以更积极地参与这个循环,将咸水转化为淡水,就像今天地球自然进行的那样。
-
如果水循环得到控制(即土壤中没有溢出或过滤),现在大多数农作物都可以用淡化水种植并有利可图。
好的,我们有足够的水,我们只需要把它从盐水转化为淡水。但食物呢?
喂饱 100B 个人
垂直农场如何变得可行? ,我强调了荷兰的番茄等作物的农业生产率是尼日利亚的 100 倍:
这就是为什么荷兰是全球第二大食品出口国!
因此,如果你把世界塑造成今天荷兰的形象,你不仅能容纳 70B 人口,而且最终还会有巨大的粮食剩余。
这还没有垂直农业!在《垂直农业的前景》中,我强调了如何在带有太阳能电池板的垂直农场中比在开阔的土地上更有效地种植粮食。唯一的问题是能源成本和劳动力,但能源成本即将缩减 10 倍,而劳动力成本则是自动化的问题。因此,通过垂直农业,荷兰的生产力可以提高 10-15 倍,养活超过 100B 的人口。 (有关垂直农场的更多信息请参见此处和此处)。
由于我们需要几个世纪的时间才能达到 100B 人口,因此我们将有时间不断改进技术,从而降低能源和劳动力成本,从而使食物变得充足。想象一下人工智能在地下设施中利用核能管理我们的垂直农场。我们可以生产多少粮食?我们想要多少就多少!
你可能会说:是的,但那是针对农作物的。肉呢?当然,我们不能用散养的草饲牛肉来喂养 100B。但我们可以在设施中种植同样的牛肉。实验室肉已经成为现实,到我们有 100B 人的时候,技术就足够好了。
有趣的事实:继鸡肉之后,人类的第二大蛋白质来源不是牛肉,也不是猪肉,而是养殖鱼!而且增长速度很快。
你可以在陆地上的任何地方养鱼,只需建造更大的水池即可。如果您想节省地面空间,请将它们建在地下。
而这还只是使用土地!有大片海洋没有生命,但我们可以给它们施肥以增加海洋生物并捕捞大量的鱼类。鱼是一种极其有效的蛋白质来源, 7因此我们可以用它来养活世界上 100B 的人口很多倍。
所以食物唯一的限制就是我们的想象力。
为 100B 人类提供动力
100B 人类是当前人口的 12 倍。一旦我们实现这一目标,我们的能源消耗将会更加高效,但我们也将需要更多的能源。因此,我们假设我们每人需要的能源比现在多 10 倍。这相当于我们今天生产的能源总量的 120 倍!我们要从哪里得到它?
如今,我们每年消耗 180,000 太瓦时的能源。 8
如果我们的能源需求增长 120 倍,我们将需要约 2100 万太瓦时。其中有多少可能来自太阳能?
从这张地图中您可以看到,撒哈拉沙漠拥有充足的表面积,每年接收超过 2,200 千瓦时的太阳能。
一旦我们拥有100B人,我们的太阳能电池板效率将至少达到30%,这样我们每年每平方米撒哈拉沙漠就可以发电660千瓦时。那么我们需要覆盖多少面积才能收集 2100 万太瓦时的电力?大约33M km 2 ,比两个俄罗斯多一点。
我可以向你保证这不会发生。所以太阳能发电是不够的。如果我们在太空面板中捕获太阳能并将其发射到地球,它可能会起作用,但我不想假设这篇文章是科幻小说。出于同样的原因,我不想假设我们会解决融合问题。幸运的是,我们还有另一种已经经过验证的技术。
正如我在《为什么核是最好的能源》中所解释的那样,地球上有足够的铀和钍为人类提供动力,直到太阳爆炸并吞没地球。如果我们的人口和能源消耗持续增长,到了某个时候我们的需求将超过太阳能的供应,核能将成为唯一可行的解决方案。值得庆幸的是,核能是最清洁的能源,所以我们有保障。
矛盾的是,其缺点并不是核能的使用,而是一个简单的事实:如果我们使用比现在多 120 倍的原始能源,这些能量就会消散在大气中并使大气变暖。安德斯·桑德伯格 (Anders Sandberg) 估计9这将使大气温度升高约 1°C。这会是一个问题吗?
这取决于我们需要多长时间才能达到 100B 人类?目前,人类没有足够的婴儿。因此,我们首先需要生育能力来扭转局面。让我们想象一个疯狂的场景,每名女性生 2.5 个孩子。这意味着每一代人(比如说 30 年),我们的人口都会增长 25%。我们还需要 300 年才能到达这一点。与此同时,CO 2是一个 21 世纪的问题,很可能在本世纪末得到解决,正如我将在本周的高级文章中介绍的那样。
因此,增加 1°C 的热量听起来是可以控制的,如果我们甚至不想容忍这一点,我们可以在平流层中注入硫或在太空中放置镜子。 10
换句话说:我们已经拥有为拥有 100B 人类的世界提供动力的技术,当我们到达那里时,我们将能够减轻唯一的大缺点——所有这些新热量导致的大气变暖。
容纳 100B 人类,地球就足够了:
-
空间
-
食物
-
水
-
活力
其他因素呢现在,我知道你在想什么:托马斯,污染怎么样?我们会在此过程中毁灭地球吗?您所说的CO 2到底是怎么回事?一个世纪之内真的能解决吗?我们会耗尽地球资源吗?
我对此进行了调查,答案是否定的,原因很简单:每个担心我们会耗尽某些东西或过多污染地球的人都不会考虑到世界的变化。看看我刚才在食物、水和能源方面所描述的:我们的技术已经接近我们达到 100B 所需的水平。如果你假设技术会不断进步,我们就会拥有我们需要的技术。这些细节是我们将在本周的高级文章中探讨的内容。
订阅即可获取所有优质文章,还可访问存档中的数百篇优质文章。
全球生育率下降速度快于预期,但许多国家的财政却基于对人口增长的高预测。如果联合国强调人口预测过于乐观,就会暴露这些财政状况的脆弱性,因此它有强烈的动机慢慢向下修正数字,而不是立即大幅调整。
地球有1.07亿平方公里的宜居土地,还有2000万平方公里的贫瘠土地(大部分是沙漠)。在未来的世界里,我们既可以利用贫瘠的土地,也可以利用宜居的土地来容纳人们。这不包括冰川,但如果包括在内,我们的总人口可能为 77B。
香港有许多公园和绿地。该城市本身在约 75 公里2 的范围内约有 300 万人。
我已经能听到一些人说:“不,但撒哈拉充满生机,有很多特有物种!”不,事实并非如此。每平方米的有机物含量比丛林等地方少2-3个数量级。它确实有一些特殊的特有物种,但您可以轻松地保护它们,将它们限制在保护区中,同时将其余土地用于人类居住。
这不是同类之间的比较,因为自来水还支付运河、储存、水处理的费用……但它给你一种数量级的感觉。
鱼将摄入的蛋白质的三分之二转化为自身的蛋白质。相比之下,牛肉的这一比例为 10%。
1 TWh 等于 100 万兆瓦时。
我在他的一条推文中看到了这个数字,但又找不到了,所以当我在 2024 年的一次会议上见到他时,我亲自向他询问了这个数字,他确认了这个数字。
太空镜子今天可能是可行的,但由于我们还没有这样做,这接近科幻小说。
原文: https://unchartedterritories.tomaspueyo.com/p/100-billion-humans