能源,对于人类的物质文明有着巨大的影响。能源发展的每一次飞跃,都引起了人类生产技术的变革,推动了生产力的发展。从木炭时代到煤炭时代,从煤炭时代到石油时代,以至原子能开发和各种各样新能源登上能源的消费舞台,都曾使几近停滞的文明开始新的发展。
现代人类社会依赖2种能量的供应:①维持人体正常生理功能所需要的能量,②维持社会生产力和日常生活所需要的能量。
第一种能量便是食物。在人体内部,各种物质总是处于相互作用之中,它们不断地发生着化学变化,为此必须有促进化学变化的热能,这就要从食物中摄取糖、淀粉等碳水化合物或脂肪,这些物质经转化而在血液中慢慢“燃烧”,使之产生氧化热,以维持必要的体温。由此而得的热能,通过使用肌肉这一“机械”而转化为运动能,以从事活动和工作。
当然,食物中必须有蛋白质,有钙、铁等矿物营养素。它们构成我们身体各部分的原材料,靠它们制成肌肉、骨骼及内脏器官。生命要进一步进行运动,则必须供给燃料,即能量,这就是碳水化合物和脂肪。一个人只要瞬时失去能源的供应,就将无法生存。
第二种能量则是人类进行生产所必须具备的能源,它和原材料、生产工具共同构成了人类生产的必要条件。并不是只要有了资金、材料和劳动力,社会建设就不存在问题了,如果没有能源,人类就不能建设城镇、村庄,不能制造机器,不能开动火车,不能从事各项研究活动。有人作过这样一个比喻:煤炭、石油或铀等能源好比现代社会的米、麦和面包。离开了能源,社会就将停滞以至灭亡。
人类生活水平和物质文明程度的提高,意味着能源需求量的增加。现在,一般都把每人每年平均能源消费量作为大体衡量该国人民生活水平的标准,因为能源消费增长同人均国民生产总值之间存在着一种互为因果的正面关系,这就是说,能源消费增长,会促进国民生产总值的增长,从而促进个人收入的增加,而个人收入增加又意味着对商品和社会服务有更大的需求,这就又导致消耗更多的能源。当然,这也不是绝对的。(www.xing528.com)
地球上的能源种类繁多,但大致可分为2大类:非再生能源和再生能源。前者主要是指化石能源,后者则包括太阳能、水能、风能、生物能和海洋能等。这些能源存在于自然界中,随着人类智力的发展而不断地被发现,被开发利用,而每一种新能源的被发现和被利用,又强有力地推动了人类文明的发展。因此,能源的变迁史是同人类社会文明发展史紧紧联系在一起的。
从能源的利用和人类文化的发展进程看,大致经历了以下四个阶段:原始阶段(火的利用)、木材能源时代、化石能源时代和最后能源时代。煤炭和石油属于化石能源,它们的发现历史已相当悠长,中国早在3000多年前就开始使用煤炭,希腊2000多年前也开始使用。但由于种种原因,直到近代才达到实用化的地步。蒸汽机的发明和广泛应用,促进了对煤炭燃料的开发利用,直到20世纪前半期,煤炭始终占据能源的权威地位,统霸着热源、动力源和电力源。可以说,产业革命以后,文明的发展是靠煤炭推进的。
19世纪末,人产开始开采石油。1859年,美国人多列依库开发油田成功,使长眠于地下的石油成为大量供应的燃料。尤其是汽油发动机和柴油发动机的发明,使得石油制品得到了广泛应用,它更加迅速地推进了机械文明和近代文明的发展。进入20世纪后半期,石油最后动摇了煤炭的权威地位,在能源消费结构内跃居第一位,占50%以上。现在,大多数工业国家的经济几乎完全依赖于石油和天然气作能源,正因如此,每当石油出现紧张时,人们才普遍关心起能源问题来。
今天,人类利用的几乎完全是非再生能源,因此,人们迟早要面对化石燃料完全耗尽这样一个现实,必须探索新的能源。化石能源必将逐步过渡到最后能源时代。据专家预测,2070年以后,世界将进入以太阳能、地热能、风能、氢能、海洋能和核能、增殖堆等能源为主导的“最后”能源时代。
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