科学技术史-6.4新能源的开发与利用(图文教程)

第四节 新能源的开发与利用

人类社会越是发展，能源的开发利用越为重要。能源开发利用的广度和深度，也是衡量一个现代国家的科学技术状况、生产发展水平和生活富裕程度的主要标志之一。人类最早利用的能源是太阳能和火(一种化学能)。畜力、风力和水力也早就为人类所利用。18世纪以后，煤逐渐成了主要能源，以煤为燃料的蒸汽动力使社会生产力得以大幅度提高，加速了社会发展的进程。后来电力的出现，又迎来了一次影响深远的技术革命。20世纪能源状况发生了更大的变化，石油和天然气的利用日益广泛，廉价的石油成了现代社会繁荣的支柱。百年来人类社会对能源的需求与日俱增，从本世纪初到50年代，世界能源的需求量就约增加了一倍，从50年代到80年代又增加了一倍，现在大约是每年递增7～8％，即约每十年就增加一倍。传统能源的急剧消耗，迫使人们对它给予高度关注。据估算，全世界已探明的煤炭、石油、天然气等能源的总量大约只够人类用100年。已有能源的合理利用和新能源的研究和开发，已经成为关系到人类的生存和发展的至关重大的课题，这就是当今能源科学技术所面临的形势和任务。

人类不可能创造能源，现在所能够开发和利用的能源，它的来源无非下列三个方面：

(1)来自太阳 太阳时时刻刻都向外辐射能量，目前人类所利用的能量实际上绝大部分都源自太阳。太阳的光和热使地球上无数生命得以繁衍，许多太阳能转化为化学能在生物体内存储了下来。煤炭、石油、天然气等矿物燃料实质上就是由古代生物所固定下来的太阳能；此外，我们所利用的水能、风能和海洋能也都是由太阳能转换而来的。据测算，每一秒钟从太阳辐射到地球上的能量大约相当于燃烧500多万吨煤所释放出来的能量，现时全世界每年所消耗的能量还不到它的万分之一。不过，到达地球表面的太阳能也只有很小一部分经过转化而在地球上存储下来，其余绝大部分又都散发到宇宙空间中去了。

(2)来自地球内部 地质学已探明，地层深处的温度很高，地球实际上是一个大热库。地热资源的储量很大，有人估算其总量大约相当于现时全世界每年消耗能量的400多万倍，现在还只开发利用了其中极小的一部分。

(3)来自核能 地热的产生其实有一部分也是来自核能，即地球内部的核变化过程，这里所指的是人工核裂变和核聚变时所释放出来的能量。有关情形上文已有所述。

人类现在所能利用的能源不外乎来自上述三个方面。我们看到，实际上我们以往所利用的主要只是由生物体固定下来的太阳能和转换成水能的太阳能，其他方面尚很少开发或不曾开发。