自然辩证法看人类能源的危与机.docVIP

自然辩证法看人类能源的危与机 摘　要： 随着经济和社会的发展，人类对能源的需求日益增加，目前人类面对着空前的能源危机。通过对人类能源史和世界能源现状的分析，从自然辩证法的角度指出了实施可持续发展战略是解决能源危机的最佳途径。 关键词：能源危机　能源史　能源战略 自然辩证法 引言： 能源是人类发展和社会进步的动力，是关系国民经济的命脉。随着工业水平的不断提高，人类对能源的需求量越来越大，尤其化石燃料的消耗量已经远远超出了自然界再生能力。同时，化石燃料的使用也是目前全球变暖和大气污染的元凶。面对越来越严重的能源危机，如何协调能源问题与经济发展，如何降低能耗减少碳排量成为各国急需解决的重大问题。 一、人类能源史 人类赖以生存的两种能源，一种来自于地球内部热能，核能；另一种则来源于太阳的照射。由于太阳能无论从跟哪个方面看都是地球上最丰富的资源，因此人类能源史可以看作人类对太阳能利用的历史。 人类通过咽下食物，获取植物光合作用中捕获的太阳能，然后通过呼吸作用产生能量，驱使我们的肌肉做功，这就是人类最早对能源的利用形式。从那之后，人类又增加了水力和风力作为自然力，但是人类依然以食物作为燃料，以肌力作为自然力，去完成大部分工作。 17世纪，人类利用太阳能的能力（肌力）已经遇到了瓶颈。此时人类发现了一种全新的自然力，最伟大的能源“浓缩专家”一时间。世代以来，动植物不断出生，然后死亡，遗留下残骸。其中一部分尸体残骸偶然被深埋地底，当中又有一部分在适当的条件下转化成为推进人类文明的燃料：泥炭、煤炭、石油及天然气。泥炭的能量密度比刚刚采集的生物质要高，但依然较低；煤炭的能量密度最少也是泥炭的3倍。而刺激人类从生物质转而使用煤炭作为主要能源的原因是森林资源短缺造成的木材价格猛涨。 但是煤炭矿主头疼的问题是，矿井越深越大，排水也越来越多，传统的使用人力和畜力（肌力）排水问题无法解决，这时迫切需要更有效的排水动力机械。1705年英国工程师纽卡曼在“矿工之友”基础上设计制造出了性能更优越的纽卡曼机，这可以人类历史上第一部能够提供大量动力的机械。之后瓦特对蒸汽机的进行了改造，蒸汽机性能明显提高。这也促发了第一次工业革命（蒸汽技术革命）。 在寻求能源效益发挥最大化的过程中，煤炭和蒸汽的结合可谓一大进步，但是搜寻并未因此结束。人类总是追求能在最小单位内提供最多能量的来源。石油的能量密度比煤炭高很多，而且液体更方便储存与运输。石油的用途却被人类忽视了数千年，但直到人类已经无法再依赖鲸脂照明时，才开始对石油有了需求。1876年奥拓替自己划时代的四冲程发动机申请专利，名为“奥拓发动机”。随着内燃机推动的运输革命，进一步扩大了对化石燃料的需求。 热机一般是固定不动的，尤其是大型发动机，对于渴望制造更多产品，拥有更便利交通运输条件以及需求足够照明的19世纪中叶而言，面临的挑战是如何分配和集中动力，并且根据各地所需配置动力和分阶段接续动力等，而这些问题的解决办法就是“电”。19世纪，奥斯特，法拉第，麦克斯韦的电磁理论为电力革命做好了理论基础。1821年，法拉第制作了第一台电动机模型，1866年西门子研制成功了第一台自激式发电机。电创造了通讯革命，只要能够获得大量的电力，人类在城市照明、工业、交通、娱乐等各种活动领域，也将会有新一波的革命。 二次大战后，特别是二十世纪50年代中期至70年代初期，世界工业发达国家在廉价石油的特殊历史条件下，先后完成了以煤为主到以石油为主的能源转换。20世纪70年代世界经历了2次石油危机，世界石油消费量却没有丝毫减少的趋势。此后，石油、煤炭所占比例缓慢下降，天然气的比例上升。同时，核能、风能、水力、太阳能等其他形式的新能源逐渐被开发和利用，形成了目前以化石燃料为主和可再生能源、新能源并存的能源结构格局。 随着人口的迅速增长和世界工业科技的发展，世界各国对于能源的过度消耗现象也越来越严重，不仅煤炭和石油，其他多种非可再生资源也都濒临枯竭的危险，能源危机正在世界范围内对各国和全球经济的发展构成越来越大的威胁。 总结人类能源史，人类总是利用一些技术突破，例如蒸汽机的改进和内燃机的发明，一次又一次地克服了能源的挑战。但人类对能源的需求是无法满足的，这也使得挑战永远存在，而解决方法只是作用一时。 同时尽管每次危机的程度和表现方式不同，但是其危机程度却一次比一次严重。可见能源危机是能量守恒定律和热力学第二定律（熵增定律）的必然结果。前一定律指的是宇宙间的总能量是一个恒定的常量，能量在转换过程中既不创生也不消失；后一定律指的是宇宙间的能量总是从有效能向无效能转换，转换过程中其方向是不可逆的。正是这两大最基本的能量定律从根本上决定了世界范围内的能源必将日益短缺，环境逐步恶化。煤炭和