为什么化石能源成为人类社会主要能源 为何要大力发展新能源?开发新能源技术的重要意义?

作者&投稿:祖届 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
为什么化石能源成为人类社会主要能源
人类生存和发展的三要素
物质、能量与信息.
因此,能源的发展史直接影响人类的发展史.
我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个:¾¾ 物质、能量和信息.
组成我们的世界是物质;人类生存活动决定于对信息的认知和反应;而维持生命,从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行.
一切能量来自能源,人类离不开能源.能源是人类生存、生活与发展的主要基础.能源科学与技术,能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色.
能源发展的里程碑 可以这么说,每一次能源利用的里程碑式发展,都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃.几千年来,在人类的能源利用史上,大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段:原始社会火的使用,先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光;18世纪蒸汽机的发明与利用,大大提高了生产力,导致了欧洲的工业革命;19世纪电能的使用,极大地促进了社会经济的发展,改变了人类生活的面貌;20世纪以核能为代表的新能源的利用,使人类进入原子的微观世界,开始利用原子内部的能量.
未来对能源的要求
有足够满足人类生存和发展所需要的储量,并且不会造成影响人类生存的环境污染问题.
未来对能源的需求 未来的人类社会依然要依赖于能源,依赖于能源的可持续发展.因此,我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量,发展必须开发的能源利用技术,才能使人类的生存得于永久维持.
而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗?回答是:不是,也是.事实上,进入21世纪后,人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机,当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭,甚至不能维持几十年.因此,必须寻找可持续的替代能源.而近半世纪的核能和平利用,已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源.而且,未来如能实现核能的彻底利用,人类的能源将是无穷的.
除了物质、能量和信息三大因素外,人类对安全的要求也越来越重要了.安全包括社会安全、健康安全和环境安全等.它们同能源的关系也是非常密切的.现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题,严重影响了人类的生存.因此,未来对能源的要求将不仅是储量充足,而且还必须是清洁的能源.相对其它化石能源而言,核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一.

能源为什么是人类发展的基石?~

能源对人类的物质文明的发展起着基础性的作用,能源发展的每一次飞跃,都引起了人类生产技术的变革,推动了生产力的发展。从木炭时代到煤炭时代,从煤炭时代到石油时代,以至原子能开发和各种各样新能源登上能源的消费舞台,都曾使几近停滞的文明开始新的发展。
现代人类社会依赖两种能量的供应:1.维持人体正常生理功能所需要的能量;2.维持社会生产力和日常生活所需要的能量。
第一种能量便是食物。在人体内部,各种物质总是处于相互作用之中,它们不断地发生着化学变化,为此必须有促进化学变化的热能,这就要从食物中摄取糖、淀粉等碳水化合物或脂肪,这些物质经转化而在血液中慢慢“燃烧”,使之产生氧化热,以维持必要的体温。由此而得的热能,通过使用肌肉这一“机械”而转化为运动能,以从事活动和工作。
三者的可持续发展当然,食物中必须有蛋白质,有钙、铁等矿物营养素。它们构成我们身体各部分的原材料,靠它们制成肌肉、骨骼及内脏器官。生命要进一步进行运动,则必须供给燃料,即能量,这就是碳水化合物和脂肪。一个人只要失去能源的供应,就将无法生存。
第二种能量则是人类进行生产所必须具备的能源,它和原材料、生产工具共同构成了人类生产的必要条件。并不是只要有了资金、材料和劳动力,社会建设就不存在问题了,如果没有能源,人类就不能建设城镇、村庄,不能制造机器,不能开动火车,不能从事各项研究活动。有人做过这样一个比喻:煤炭、石油或铀等能源好比现代社会的米、麦和面包。离开了能源,社会就将停滞以至灭亡。
人类生活水平和物质文明程度的提高,意味着能源需求量的增加。现在,一般都把每人每年平均能源消费量作为大体衡量该国人民生活水平的标准,因为能源消费增长同人均国民生产总值之间存在着一种互为因果的正面关系,这就是说,能源消费增长,会促进国民生产总值的增长,从而促进个人收入的增加,而个人收入增加又意味着对商品和社会服务有更大的需求,这就又导致消耗更多的能源。当然,这也不是绝对的。
地球上的能源种类繁多,但大致可分为两大类:非再生能源和再生能源。前者主要是指化石能源,后者则包括太阳能、水能、风能、生物能和海洋能等。这些能源存在于自然界中,随着人类智力的发展而不断地被发现,被开发利用,而每一种新能源的被发现和被利用,又强有力地推动了人类文明的发展。因此,能源的变迁史是同人类社会文明发展史紧紧联系在一起的。
从能源的利用和人类文化的发展进程看,大致经历了以下四个阶段:原始阶段(火的利用)、木材能源时代、化石能源时代和最后能源时代。煤炭和石油属于化石能源,它们的发现历史已相当悠长,中国早在3000多年前就开始使用煤炭,希腊2000多年前也开始使用。但由于种种原因,直到近代才达到实用化的地步。蒸汽机的发明和广泛应用,促进了对煤炭燃料的开发利用,直到20世纪前半期,煤炭始终占据能源的权威地位,统霸着热源、动力源和电力源。可以说,产业革命以后,文明的发展是靠煤炭推进的。
19世纪末,石油开始开采。1859年,美国人多列依库开发油田成功,使长眠于地下的石油成为大量供应的燃料。尤其是汽油发动机和柴油发动机的发明,使得石油制品得到了广泛应用,更加迅速地推进了机械文明和近代文明的发展。进入20世纪后半期,石油最终动摇了煤炭的权威地位,在能源消费结构内跃居第一位,占50%以上。现在,大多数工业国家的经济几乎完全依赖于石油和天然气作能源,正因如此,每当石油出现紧张时,人们就普遍关心起能源问题来。
今天,人类利用的几乎完全是非再生能源,因此,人们迟早要面对化石燃料完全耗尽这样一个现实,必须探索新的能源。化石能源必将逐步过渡到最后能源时代。据专家预测,2070年以后,世界将进入以太阳能、地热能、风能、氢能、海洋能和核能、增殖堆等能源为主导的“最后”能源时代。
能源危机日趋严重当今支撑世界经济发展的能源主要是化石能源,即煤炭、石油和天然气。这些能源资源都是亿万年前古代太阳能的积存,远古的生物质吸收了太阳辐射能而生长,但是经过地壳变化,翻天覆地,这些生物质被埋藏在地下,受地层压力和温度的影响,慢慢地变成了碳氢化合物,这是一种可以燃烧的矿物质。
然而,这种漫长的地质年代和地壳的巨大变化,已不可能在地球上再次出现。尽管今后仍会有地震发生,而地球本身早已进入了稳定期。否则,像过去一样的造山运动,恐怕人类也将不复存在了。所以说,现在的煤炭、石油和天然气是不可再生的能源,只能是用一点,少一点,这种天赐的能源资源是有限的,值得人们珍惜。
水电是一种可再生能源,在一些国家还有较大的开发潜力,中国的水能资源较为丰富,但是大多数尚未很好地开发利用,若能合理开发,将是弥补电力不足的好出路。由于化石能源的有限性和环境保护的需要,国际上对水电开发又开始重视,特别是有些发展中国家,没有更多的廉价石油和煤炭供火力发电,及早考虑如何充分利用水能资源,把电力工业和基础农业同时发展起来,将是现实可行的。例如巴西在发展水电方面有不少成功的经验。有些经济发达国家,如瑞士、日本、挪威、美国、意大利、西班牙、加拿大、奥地利等国的水能资源都得到了较充分的利用,而在多数发展中国家的水能资源尚未大量开发利用。我国的水能利用率仅及印度的1/2。加速水电开发势在必行。发展经济需要能源,但是从上述能源资源看,经济增长不能无限增加能耗。
20世纪70年代的世界石油危机给人们敲响了警钟,特别是一些靠消耗别国能源资源的国家,不加节制地增加能源用量不是长远之计,明智的办法是提高能源利用率和寻找替代能源。因此,美、日、德、法等国,在节能和开发新能源方面加大了投入。实际上许多经济发达国家从20世纪70年代后期以来,已逐渐做到经济有增长,能耗不增加,甚至有的国家总能耗还略有下降。它们已经认识到天赐资源有限,何况多数发达国家的能源大部分靠进口。如日本,国家小,资源不足,不能靠拼能源去增强经济实力,只能从技术上发挥优势,充分利用有限的资源,开展综合利用,使物尽其用,毫不浪费。
我国和多数发展中国家,对能源资源的紧迫感还不强,能源利用效率偏低。例如,我国比欧洲国家的能源利用总效率约低20%;在农业方面约差10%,工业方面约差25%,民用商业方面也差20%。发展中国家浪费能源资源的现象比较普遍,技术越落后,浪费也越大。
化石能源资源不仅有限,而且同时也是多用途的宝贵资源。煤炭、石油、天然气除作为燃料使用外,就经济价值而言,作为化工原料更为合理。剖析这些物质的成分,它们都属于碳氢化合物,是有机合成的好原料,可以制造合成纤维、塑料、橡胶和化肥等等。如果我们今天把这些宝贵资源都燃烧掉,将来子孙后代搞化工合成就没有原料了,岂不要遭后人唾骂。因此,为了满足人们各方面的需要,珍惜有限的自然资源,人类应有长远的考虑。
如果20世纪70年代节约使用化石能源,是从防止世界产生石油危机考虑,进入20世纪90年代以后,则不仅是考虑不可再生能源资源的问题,而且要考虑世界环境保护问题。例如大气中二氧化碳含量的增加,对温室效应和全球气候恶化产生的影响。
1992年6月,联合国在巴西的里约热内卢召开了世界环境与发展大会,许多国家元首和政府首脑出席了会议,会上发表了《关于环境与发展的里约热内卢宣言》,并提出了《21世纪议程》。我国人口多,人均能耗和二氧化碳排放量虽低于外国,但是绝对排放量却居世界第三位,当然不可忽视。亚洲地区新兴国家较多,能源消耗量大,直接导致的环境问题更为严重。不仅二氧化碳的排放量在直线上升,二氧化硫的排放量也令人忧虑,我国几乎40%的国土面积受到酸雨的威胁。主要是因燃煤过多而使二氧化硫的排放量过高引起的。酸雨对农林业影响巨大,仅南方江、浙7省因酸雨减产的农田就达1.5亿亩,年经济损失约37亿元;森林受害面积128亿平方米,林业及生态效益损失约54亿元。这难道不惊人吗?所以说,没有远虑,必有近忧。现在国际上每年都有能源环境方面的会议,关于使用化石能源的排放标准已有许多限制议案。人们越来越关心这个热门话题,世界各国能源与环境政策制定者正在研究对策。关键还是要在技术上采取措施。工业革命时期,工厂的烟囱林立,人们把烟雾腾腾的伦敦称为“雾都”。然而现在世界上究竟有多少个雾都?
在20世纪,能源与环境是人类迫切需要解决的问题,它直接影响到世界生态平衡和人类的可持续发展。现在国际上许多国家政府都把《21世纪议程》当做制定政策的依据。各方面的科学家和工程技术人员都把注意力集中到人类迫切需要解决能源问题的焦点上,为了人类生存发展的共同目的,进行广泛的国际科技合作,攻克难关,创造更美好的明天。《关于环境与发展的里约热内卢宣言》提出:“保护和恢复地球生态,防止环境退化,各国共担责任。”中国在《21世纪议程》中提出:“综合能源规划与管理;提高能源效率和节能;推广少污染的煤炭开采技术和清洁煤技术;开发利用新能源和可再生能源。”
最近几十年以来,人们经常可以在传媒中看到“能源危机”的警示。所谓“能源危机”,是指现在人类所使用的主要能源(化石能源)耗尽时,还没有找到替代能源这样一种危险。
能源危机的提出,主要是基于这样两个事实——能源消耗量的直线上升及化石能源的逐渐枯竭。据统计,2000年全世界的能源使用量比1900年大了30倍,这一统计还是属于比较保守的。
由于世界人口的2/3生活在发展中国家,平均每人的能源消耗只等于富裕地区市民的1/8,他们正在大力工业化,能耗量增长极快,他们有权利要求避免繁重的劳动和单调的工作,而要做到这一点,就需要“能源奴隶”来代替。
早在20世纪40年代,曾有人作过一项估算,那时每个美国人使用的动力如果产生于体力劳动,则相当于古代150个奴隶的劳动量;20世纪70年代,这个数字已增到将近400个奴隶;至2000年已推进到1000个。这些能量所做的,就是过去奴隶曾做的劳动,如烧饭、送人往来、打扇、司炉、浆洗衣物、清除垃圾、演奏音乐以及其他家务劳动。现在干这些劳动的不再是人力,而是机器,正是这些机器,代替了人的劳动,消耗了动力,消耗了能源。随着人口的增加,生活需求的增长,对能源的需求量也必将猛增,能源供应的短缺将给人类带来困难。
煤炭、石油、天然气等能源在地壳中的蕴藏量究竟有多大?虽然说法不一,但无论如何总是有限的,连续不断地大量消耗下去,不可避免地会有一天要枯竭,这是历史的必然。以煤炭为例,它是地球上蕴藏量最丰富的化石燃料,据世界能源会议估计,全世界最终可以开发的煤约11万亿吨,经济上有开采价值的约有7370亿吨。
有人估计,人类到2112年时将会消耗掉煤蕴藏量的一半,到2400年,地球上的煤将会全部用光。石油怎样呢?虽然它的开采时间不过100多年的历史,但人们已经感到“石油枯竭”的威胁。今天人们所说的“能源危机”,实际上就是“石油危机”。世界石油蕴藏量究竟还有多少呢?据土耳其权威的《石油》杂志的估计,大约仅够用至2030年前后。总之,在今后几十年内,世界石油的绝大部分将被耗尽,到那时,人类将不得不转而起用其他能源。


人类历史上总共进行了 次 能源革命,第一次是以 ...
答:第二次能源革命伴随着蒸汽机的发明和使用,人类的主要能源从柴薪转向了煤、石油、天然气等化石能源。第三次能源革命则是以核反应堆的建成为标志,核能成为了主要的能源形式。三次能源革命不仅改变了人类的能源结构,也深刻影响了人类社会的发展和文明的进程。每一次能源革命都伴随着技术的进步和社会的变革...

谁有阅读练习《人类生存最重要的能源
答:在各种能源中,化石燃料中的石油、天然气是当今世界的主要一次能源。据世界能源委员会统计,已探明的石油、天然气可采储量,按1992年各国的产量计算,分别只能开采44年和60年;虽然可采储量还可能会有新的发现,但社会需求也在增长,特别是考虑到第三世界国家的经济发展,油气燃料可供开采的时间不会很长...

人类社会的发展离不开能源.当今社会,人类利用的能源主要来自化石燃料...
答:(1)石油分馏是根据组份沸点的不同将各组份分离开来的一种分离混合物的方法,变化前后没有新物质产生,属于物理变化;物质完全燃烧时,物质中的碳元素生成二氧化碳、氢元素生成水、硫元素生成二氧化硫、氮元素生成氮的氧化物;(2)三种燃料的热值-价格比分别为:煤气 1.56×104kJ/kg1.4元/千克≈1....

人类社会能源发展的三个阶段
答:能源储量丰富,能提供稳定、高效的能源供应,有力推动了人类社会的发展。然而,化石能源的开采和使用也带来了严重的环境问题,空气污染、温室气体排放等。3、核能等清洁能源阶段:为了解决化石能源带来的环境问题,人类开始探索核能、太阳能、风能等清洁能源。能源具有无污染、可持续等优点,逐渐成为人类能源...

发展清洁能源的意义
答:问题一:发展新能源的意义 新能源是人类社会未来能源的基石,是化石能源的替代能源。在当今的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。1997年世界一次能源消费总量为121.56亿吨,预计未来世界能源消费量将以每年2.7%的速度增长,到2020年世界的能源消费总量将达到195亿吨。截至...

人类社会的发展离不开能源.(1)当今社会,人类利用的能源主要来自化石燃 ...
答:(1)石油分馏的过程属于物理变化.故填:物理.(2)化石燃料中主要含有碳、氢元素,完全燃烧的产物是二氧化碳和水,用煤作燃料燃烧时会产生的污染物有二氧化硫、二氧化氮.故填:二氧化碳和水;二氧化硫、二氧化氮.(3)天然气燃烧的化学方程式:CH4+2O2 点燃..CO2+2H2O.(4)氢化钠遇水后放出H2并...

从能源的角度,可否分为氧和碳时代?
答:从能源的角度来看,可以将人类历史分为氧时代和碳时代。氧时代是指从远古到工业革命期间,人们使用的主要能源是生物质能源(如木材、动物等)。而碳时代则是指从工业革命开始之后,人类开始大量使用化石能源(如煤、天然气、原油等)作为能源的时期。

第一二次工业革命中使用的能源化石燃料有哪些
答:能源是人类活动的物质基础。在某种意义上讲,人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界,能源的发展,能源和环境,是全世界、全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题。 “能源”这一术语,过去人们谈论得很少,正是两次石油危机使它成了人们议论的热点。能源是整个世界发展和经济增...

现代人类社会资源体系的三大支柱
答:现代人类社会资源体系的三大支柱包括:1. 能源:能源是现代社会的基础,它为工业、交通、家庭和商业活动提供了动力。主要的能源包括化石燃料(如石油、天然气和煤),以及可再生能源(如太阳能、风能和水力发电)。随着技术的发展,人们正在努力提高能源效率,寻找更清洁、可持续的能源来源。2. 食物:食物...

什么是主要能源
答:人类社会的能源:风能(风力发电):原因是太阳对地面的加热间接加热空气使之流动产生的 水力发电:仍然是太阳的能量被大气层吸收,水变为蒸汽运动到上游降雨产生的动力.化石能源:煤炭和石油都是远古生物吸收太阳能组成自身,然后埋藏地下产生的.非太阳能:地热,主要由于地球自身放射性元素衰变产生的热量.占很...