从煤炭、石油、核能、地热能到太阳能和风能,毫无疑问,能源问题已成为当前人类社会面临的一项重大课题。在政策决策者、经济学家、环保人士和行业专家们考虑投资哪一项先进技术,如何推广使用可再生能源,以及如何规划使用日益减少的不可再生能源的问题时,能源问题的重要性显得尤为突出。
若泽?戈尔登贝格,被美国《时代周刊》杂志评选为世界顶*“环境的领导者和梦想家”之一,他将通过介绍世界能源系统的基础原理、问题、通过技术及非技术方案解决当前最紧迫的能源问题来帮助读者全面了解能源知识。
本书中,戈尔登贝格教授用“一问—答”的方式来解答这些问题:什么是风、浪和地热能?核废料处理有哪些问题?什么是酸雨?什么是温室气体效应?什么是碳捕获和储存?什么是智能电网?什么是《京都议定书》?什么是“限额与交易”?这本书揭示了人口增长的能源消耗、可再生能源资源、目前的能源储备量(以及其将于何时消耗殆尽)、地缘政治问题、环境问题、环境灾害的频率、能源效率、新的技术方法,以及改变消费模式的解决方案。本书将是你寻找有关能源信息的*选用书。
量可以凭空产生吗?
当人类开发斧头或杠杆之类的工具,让自己的工作更容易的时候,也在付出巨大努力去寻找不需要借用肌肉力量就能工作的机器。人类一直沉浸在制造“永动机”或永久运转的机器的想法之中,“永动机”一旦运动起来就永远不会停止。制造此类机器的所有努力均告失败。失败的原因就是牛顿的万有引力定律的本质:由引力产生的能量总是守恒的,也就是说保持为一常数,既不能被创造,也不能被消灭。例如,如果一物体从一给定的高度掉到地上,就做了确定的、数量不变的功。为了将此物体提升到同样的高度,恰好就需要做与它掉下时所做功的数量相等的功,而与提升此物体所经过的路径无关。
这是一个最为基本的发现,因为它意味着能量既不能被创造,也不能被消灭。其推论是在引力场中不可能制造一种机器,它能产生机械功(如磨碎谷物),而不需要有系统以外的能量来源。
1630年,罗伯特?弗拉德(Robert Fludd)提出了最令人感兴趣的“永动”机器方案中的一个。他设计了一台机器,在这台机器里,由重力来推动一个连接在一条没有尽头的带子上的水轮,这条带子转而又把所有的水送回到原来的蓄水池中去;而旋转的水轮则带动一个装置去研磨玉米或其他谷物。
很明显,这一奇妙的机器是不能工作的。
滥伐森林是能源利用引起的吗?
世界范围的滥伐森林,主要原因是要改变土地利用状况,以满足扩大农、牧业面积的需求。
滥伐森林和沙漠化是人类极度的开发与地区生态的脆弱联合导致的。这样的活动包括人口增长和迁移的压力;农作物置换;在非洲,牧民跨省界、跨国界的季节性迁移被阻止;因土壤和其他条件不适宜而鼓励人口迁移的不良政策;把在木材生产、森林产品、庄稼和家畜饲养等方面的掠夺性活动放在过于优先地位的国家发展策略。后两者是巴西亚马孙雨林滥伐的主要起因。
即使没有政府的诱因,滥伐森林也是一门有利可图的生意:1公顷原始林被焚毁,转变为牧场后,它的市场价格将变为原来的两倍多。另外,木材带来的收入也是非常高的,某些品种的木材——如桃花心木——具有很高的出口价值。人工林的面积虽然正在增加,但只占全球森林面积的3.8%,或1.4亿公顷。约22%的人工林被用于水土保护,约78%用于生产木材,包括能源。
……
1能量:基本概念
能量可以凭空产生吗?
热力学第一定律是什么?
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第一部分目前能源是如何被使用的?
2 目前能源的使用
人类维持生存需要多少能量?
我们所用的能源是什么?
第二部分当今全球能源体系
3能源
为什么能源转换会有损失?
什么是桑基图?
……
4化石燃料
关于天然气,我们知多少?
什么是化石燃料储量和资源的预期寿命?
全球化石燃料储量的分布如何?69
……
5可再生能源
可再生能源的潜在储量是多少?
可再生能源产生能量需要多少土地?
……
6核能
核能“复兴”是怎么回事?
什么是核聚变?
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第三部分当今能源系统的问题
7化石燃料枯竭与能源安全
化石燃料会耗尽吗?
发展中国家获取能源服务的问题是什么?
……
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本书适合初级入门者,以一问一答的形式解释了人类消耗能量的基本数据……
——《书目》
本书结合了当下的流行观点和事实,以一种通俗易懂的表达方式对目前能源消耗和产生的方式进行了详细解说。
——《赫芬顿邮报》