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能源问题，无疑是当今世界最热门的话题之一。它不仅关系国计民生、经济可持续发展、国家安全，同时更和人类的生存、发展、前途、命运息息相关。解决能源问题乃至解决能源危机是21世纪人类面临的重大课题之一，也是未来人类社会必须要面临的课题。能源问题的解决将是一场持久战，需要几代人的不懈努力。在我们了解当今世界的能源状况，以及未来新能源开发等问题之前，先让我们了解一下能源的前世今生。
先来看能源这个词的字面含义。“能”是能力、能耐的意思：“源”是水流所出的地方。那么能源就是像流水一样不断供给能力之所在了。人类需要食物，这是维持我们机体正常运转的“能源”；而燃料、电力正是人类社会的“食物”。有了这些能源，现代社会才能正常运转。
火的使用
让我们想象远古茹毛饮血的时代。那是几十万年或者上百万年以前，我们的祖先已经学会了直立行走。学会了使用简单的石器工具。在某一次使用石器工具的过程中。他们不经意地得到了火种。他们把火种妥善保存起来，希望它给部落带来永远的光明和温暖。这是人类第一次感受到能源的力量。后来人们学会了随时取火。比如钻木取火。从此，火的使用，成为人类和动物之间最重要的区别之一。人们可以用火来取暖。煮食物。也可以抵御野兽的袭击。火在很长的时间内是人类使用能源的最有效方式了。能被燃烧的东西，比如说木材、煤炭、浅层石油就是那时人类的能源了。到了后来，人们发现。流动的水。山谷中的风。也可以被利用起来，代替人或者牲畜做一些重体力劳动。这就有了水车和风车。水能和风能都可以通过简单机械装置转化为重物的转动，比如说用水车或风车推动大石板来磨碎谷物。如果你到荷兰海边旅游，你会看到很多美丽的风车，曾经就只是这个用途。现在风车主要是用来观赏，纪念用的。这基本上就是古代人类对于能源驾驭的最高形式了。那么到了近代。随着生产力水平的不断提高，人们就在思考一个问题。水车只能建到河边，风车只能在有风的时候工作。这严重限制了这些设备的广泛应用。怎样才能随时得到源源不断的机械力呢?而当时唯一可以随时随地得到的大规模能源就是燃烧煤炭所带来的热能了。
蒸汽机的发明——第一次工业革命
如何能让热能转化成像风车一样转动的机械能呢?就是针对这个看似简单的问题的思考。英国工程师詹姆斯·瓦特改造发明了近代蒸汽机。燃烧可以将水加热成水蒸气，而在气缸有限的空间内，大量的水蒸气会产生压力，这样通过水蒸气这个媒介。热能这种百万年来人们唯一可控的能量形式。转化成了可以有更多用途的机械能量，后来这种机械能就用来发电。直到现在，全世界80％的电能还是利用这个原理得到的。
就是这样，以蒸汽机的广泛使用为标志，英国在18世纪率先发起了第一次工业革命。迅速地成为了“日不落”帝国。也就是在那个时候，酣睡中的大清帝国，正陶醉于康乾盛世的尾声。乾隆时代。虽然是一片繁华景象，虽然帝国当时的国内生产总值是世界的1/3，但我们当时出口的却只有茶叶、丝绸和瓷器。而英国则开始向世界推销它的工业品。那时我们就开始落后了。随后的事情，大家就都知道了。我们不买他们的工业品，他们就来卖鸦片。民族英雄林则徐烧掉他们的鸦片，然后就是鸦片战争。这是一段不堪回首的历史。当时的落后始于哪里?始于我们对于能量的驾驭仍然停留在火，就是热能的直接使用阶段。其实正是我们中国人首先发现了火及其带来的爆炸气体，即火药，但我们却错过了蒸汽机和内燃机的发明，这需要我们认真地反思。
电磁效应的发现——第二次工业革命
到了19世纪末20世纪初，世界进入第二次工业革命时代。这个时候对能量的驾驭体现在电能上面。人类进入了电气化的时代。这主要归功于英国科学家迈克尔·法拉第。是他发现了电磁效应。使得以电磁效应为基础的发电机、电动机得以发明并被广泛应用。这使我们掌握并使用机械能产生了一种看不见、但有可能“摸得到”的伟大能量形式——电能。这个发现太伟大了。我们这个星球的夜空一下子亮了起来!让我们想象一下，我们乘坐时空飞船回到了1800年，俯瞰夜空下的北京城，你所能看到的，也许只有星星点点的煤油灯所带来的亮光。而今天我们有的是不夜城。对于能源的驾驭，改变了我们的生活，也改变了这个星球的面孔。
节约能源是我们的责任
对于能量的人均占有左右着我们的幸福感。但是当我们肆无忌惮地使用着能源的时候，当我们享受着无尽方便的时候，你是否有种危机感?你是否担心在某一天，这种美好的生活会好景不再呢?我们现在使用的能源到底可以用多久呢?它们可持续吗?为什么这么问呢?以电能为例，大部分电能仍然是靠燃烧煤炭获得的。这种方式是否让你觉得。我们其实离刚刚使用火的年代没有走多远呢!是的，人类对于能源的驾驭仍然是处于童年阶段。让我们看看这个童年阶段。我们都做了些什么吧。
目前我们可以使用的能量有80％是来自化石能源。核能、可再生新能源(如太阳能)现在还只是小配角而已。我们是在燃烧这个星球上古老生物的遗体即所谓化石燃料，来满足我们贪婪的需要的。化石能源是由远古的动物、植物被覆盖在地下，在无氧、高温、高压的条件下转化而成的。这些燃料是上天给人类的恩赐。它们的形成用了上亿年的过程，而我们还可以享受这些能源的时间却只剩下一两百年。这还是乐观的估计。所以这些化石能源叫做不可再生能源，就是因为它们形成需要太久太久的时间了。也就是说。几百年以后，我们的子孙或将不知道煤炭和石油是什么样子，就如同我们没有见过活着的猛犸象、袋狼一样。可以想象得到，那时的马路很可能不是我们所习惯的蓝黑色了，因为没有了石油之后，也就没有了沥青。那时的路或将是水泥。或者什么别的材料铺成的。我们的子孙将不会那么崇拜我们，他们会说我们透支了地球的能源，地球被我们弄出了很多小窟窿。我们一不小心。还弄脏了美丽的大海。最近美国墨西哥湾的石油钻井平台发生了严重的持续不断的泄露，黑乎乎的原油覆盖了辽阔的海面。更危险的是，我们疯狂地燃烧化石能源将会给环境脆弱的平衡带来不可预知的负面影响。当温室气体到达临界浓度时。温室效应将很难逆转，真正的危机就要来临了!
化石能源是怎样形成的?
在地球的童年时代。空气中充满了二氧化碳，没有氧气，温室效应十分严重，地球很热。后来简单的生命诞生了，从单细胞的藻类到复杂的植物，它们接收光能，同时吸收空气中的二氧化碳，释放出氧气。这样大气中的二氧化碳越来越少，到现在不到大气总量的1％。许许多多的植物在漫长的岁月中一代一代地沉积。变成了煤炭。而以植物或者其他动物为食的动物，则一代一代地积淀。最后变化为石油。
先来看能源这个词的字面含义。“能”是能力、能耐的意思：“源”是水流所出的地方。那么能源就是像流水一样不断供给能力之所在了。人类需要食物，这是维持我们机体正常运转的“能源”；而燃料、电力正是人类社会的“食物”。有了这些能源，现代社会才能正常运转。
火的使用
让我们想象远古茹毛饮血的时代。那是几十万年或者上百万年以前，我们的祖先已经学会了直立行走。学会了使用简单的石器工具。在某一次使用石器工具的过程中。他们不经意地得到了火种。他们把火种妥善保存起来，希望它给部落带来永远的光明和温暖。这是人类第一次感受到能源的力量。后来人们学会了随时取火。比如钻木取火。从此，火的使用，成为人类和动物之间最重要的区别之一。人们可以用火来取暖。煮食物。也可以抵御野兽的袭击。火在很长的时间内是人类使用能源的最有效方式了。能被燃烧的东西，比如说木材、煤炭、浅层石油就是那时人类的能源了。到了后来，人们发现。流动的水。山谷中的风。也可以被利用起来，代替人或者牲畜做一些重体力劳动。这就有了水车和风车。水能和风能都可以通过简单机械装置转化为重物的转动，比如说用水车或风车推动大石板来磨碎谷物。如果你到荷兰海边旅游，你会看到很多美丽的风车，曾经就只是这个用途。现在风车主要是用来观赏，纪念用的。这基本上就是古代人类对于能源驾驭的最高形式了。那么到了近代。随着生产力水平的不断提高，人们就在思考一个问题。水车只能建到河边，风车只能在有风的时候工作。这严重限制了这些设备的广泛应用。怎样才能随时得到源源不断的机械力呢?而当时唯一可以随时随地得到的大规模能源就是燃烧煤炭所带来的热能了。
蒸汽机的发明——第一次工业革命
如何能让热能转化成像风车一样转动的机械能呢?就是针对这个看似简单的问题的思考。英国工程师詹姆斯·瓦特改造发明了近代蒸汽机。燃烧可以将水加热成水蒸气，而在气缸有限的空间内，大量的水蒸气会产生压力，这样通过水蒸气这个媒介。热能这种百万年来人们唯一可控的能量形式。转化成了可以有更多用途的机械能量，后来这种机械能就用来发电。直到现在，全世界80％的电能还是利用这个原理得到的。
就是这样，以蒸汽机的广泛使用为标志，英国在18世纪率先发起了第一次工业革命。迅速地成为了“日不落”帝国。也就是在那个时候，酣睡中的大清帝国，正陶醉于康乾盛世的尾声。乾隆时代。虽然是一片繁华景象，虽然帝国当时的国内生产总值是世界的1/3，但我们当时出口的却只有茶叶、丝绸和瓷器。而英国则开始向世界推销它的工业品。那时我们就开始落后了。随后的事情，大家就都知道了。我们不买他们的工业品，他们就来卖鸦片。民族英雄林则徐烧掉他们的鸦片，然后就是鸦片战争。这是一段不堪回首的历史。当时的落后始于哪里?始于我们对于能量的驾驭仍然停留在火，就是热能的直接使用阶段。其实正是我们中国人首先发现了火及其带来的爆炸气体，即火药，但我们却错过了蒸汽机和内燃机的发明，这需要我们认真地反思。
电磁效应的发现——第二次工业革命
到了19世纪末20世纪初，世界进入第二次工业革命时代。这个时候对能量的驾驭体现在电能上面。人类进入了电气化的时代。这主要归功于英国科学家迈克尔·法拉第。是他发现了电磁效应。使得以电磁效应为基础的发电机、电动机得以发明并被广泛应用。这使我们掌握并使用机械能产生了一种看不见、但有可能“摸得到”的伟大能量形式——电能。这个发现太伟大了。我们这个星球的夜空一下子亮了起来!让我们想象一下，我们乘坐时空飞船回到了1800年，俯瞰夜空下的北京城，你所能看到的，也许只有星星点点的煤油灯所带来的亮光。而今天我们有的是不夜城。对于能源的驾驭，改变了我们的生活，也改变了这个星球的面孔。
节约能源是我们的责任
对于能量的人均占有左右着我们的幸福感。但是当我们肆无忌惮地使用着能源的时候，当我们享受着无尽方便的时候，你是否有种危机感?你是否担心在某一天，这种美好的生活会好景不再呢?我们现在使用的能源到底可以用多久呢?它们可持续吗?为什么这么问呢?以电能为例，大部分电能仍然是靠燃烧煤炭获得的。这种方式是否让你觉得。我们其实离刚刚使用火的年代没有走多远呢!是的，人类对于能源的驾驭仍然是处于童年阶段。让我们看看这个童年阶段。我们都做了些什么吧。
目前我们可以使用的能量有80％是来自化石能源。核能、可再生新能源(如太阳能)现在还只是小配角而已。我们是在燃烧这个星球上古老生物的遗体即所谓化石燃料，来满足我们贪婪的需要的。化石能源是由远古的动物、植物被覆盖在地下，在无氧、高温、高压的条件下转化而成的。这些燃料是上天给人类的恩赐。它们的形成用了上亿年的过程，而我们还可以享受这些能源的时间却只剩下一两百年。这还是乐观的估计。所以这些化石能源叫做不可再生能源，就是因为它们形成需要太久太久的时间了。也就是说。几百年以后，我们的子孙或将不知道煤炭和石油是什么样子，就如同我们没有见过活着的猛犸象、袋狼一样。可以想象得到，那时的马路很可能不是我们所习惯的蓝黑色了，因为没有了石油之后，也就没有了沥青。那时的路或将是水泥。或者什么别的材料铺成的。我们的子孙将不会那么崇拜我们，他们会说我们透支了地球的能源，地球被我们弄出了很多小窟窿。我们一不小心。还弄脏了美丽的大海。最近美国墨西哥湾的石油钻井平台发生了严重的持续不断的泄露，黑乎乎的原油覆盖了辽阔的海面。更危险的是，我们疯狂地燃烧化石能源将会给环境脆弱的平衡带来不可预知的负面影响。当温室气体到达临界浓度时。温室效应将很难逆转，真正的危机就要来临了!
化石能源是怎样形成的?
在地球的童年时代。空气中充满了二氧化碳，没有氧气，温室效应十分严重，地球很热。后来简单的生命诞生了，从单细胞的藻类到复杂的植物，它们接收光能，同时吸收空气中的二氧化碳，释放出氧气。这样大气中的二氧化碳越来越少，到现在不到大气总量的1％。许许多多的植物在漫长的岁月中一代一代地沉积。变成了煤炭。而以植物或者其他动物为食的动物，则一代一代地积淀。最后变化为石油。