能源

金属的冶炼、机器的运转、汽车火车等交通工具的行驶,都需要能量。日常生活中烧饭、取暖、照明等,也需要能量,凡是能提供能量的物质资源,都可以叫做能原煤、石油、天然气在燃烧时可以提供能量,它们是能源。水流和风可以提供能量、它们也是能源。

我们从前面的学习中已经看到,各种能源的广泛利用,给人类的物质文明和精神文明带来了巨大进步。而伴随着这种进步,能源的消耗量越来越大。特别是近三四十年来,能耗增长趋势十分明显(图14-1)。如果把全世界的能源消耗量折合成燃烧值为2.93x107焦/千克的标准煤来计算,1950年为26亿吨,1987年为110多亿吨,估计到2000年要超过200亿吨。

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我国能源悄耗量也在逐年增长。1953年为0.54亿吨标准煤,1992年为10.89亿吨标准煤,预计到2000年将达到14~17亿吨标准煤。

能源消耗量这样迅速增长,会不会出现“能源危机"?人类能够解决能源消耗迅速增长这个问题吗?

煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的,有时统称为化石燃料。化石燃料是当今人类利用的主要能源。我国目前利用的能源中90%以上是煤和石油谋利石油的开采(见彩图10、11)在我国国民经济中占有举足轻重的地位。我国化石燃料的储量尽管丰富,但终究有限,而且开发利用后不能再生,长期大规模开采,终有开采完毕之日,水能是可以再生的.但可供开发的水能资源有限,全世界每年可以开发的水图14-2太阳能的转化太阳把地面和空气晒热,太阳能转化为内能。晒热的空气上升,空气流动形成风,又转化为风能。太阳把水面和地面晒热,并使一部分水蒸发,蒸发的水汽升到空中形成云,以雨的形式落下来。流入江河,太阳能转化为水能。植物吸收太阳能。发生光合作用,太阳能转化为植物的化学能。植物作为食物被动物吃掉。转化成动物的化学能。古代的动植物在地质变迁中变为媒、石油、天然气转化为这些燃料的化学能。只占现在能源总需求量的百分之十几.一旦化石燃料用完,只靠水能显然不能满足需要.你们可能说我们可以用电能.要知道电能是由自然界提供的能源转化而来的,是二次能源.化石燃料、水能、风能等由自然界提供的能源,是一次能源.作为一次能源的化石燃料如果用完,又怎样取得更多的二次能源的电能呢?

实际上,自然界提供的能源我们还没有充分利用,化石燃料、水能、风能都是来源于太阳的辐射能即太阳能(图14-2)。化石燃料可以用完,但太阳能可以说是取之不尽的。

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自然界存在的潮汐能、地热能(图14-3)也还没有充分利用。随着人类日益深入地认识自然本世纪还发现了核能。煤、石油、天然气以及水能等能源,人类已经利用多年,叫做常规能源。核能、太阳能、潮汐能、地热能等能源,叫做新能源。开发和利用新能源,特别是核能和太阳能,是解决能源问题的主要出路。

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