當我們翻開人類社會的發展史,便可以發現能源與人類社會的進步結下了不解之緣。
火的利用,使人類結束了茹毛飲血的原始生活,火不但改造了人類自身,使人腦更聰明、體魄更強健,而且推動了社會生產力的發展和社會結構的變革。
蒸汽機的發明和應用,是能源科技進步的又一裏程碑,它引來了工業革命,人類結束了刀耕火種的時代,進入了工業化大生產時代,使生產力得到了很大發展。有人把歐洲發生的工業革命時代稱之為蒸汽機時代。
進入20世紀,電子技術的應用,又使人類再一次大大解放了生產力,使得幾千年來人們向往的神話般的奇跡開始出現。例如,被譽為“順風耳”和“千裏眼”的電視走進了千家萬戶,其他各式各樣的家用電器也使人們的生活變得豐富多彩,舒適方便。
核能的應用,使人類開發大自然的視野更廣闊,在科學家已經開始的開拓宇宙的新長征中,核能則為星際航行提供了巨大的動力源泉。有人已經開始設計和研究往返火星的核動力火箭,打算建設以核能為動力的月球基地。
能源是人類社會發展的基石,因而對它的利用和研究,已受到人們的普遍關注。
那麼,什麼是能源呢?顧名思義,能源就是指能量的來源。能量可以使物體做功,物質的存在和運動與能源是分不開的。
能源在宇宙間廣為存在,它是生命起源和演化的必不可少的物質條件。
能源經常以光、熱、電、磁等形式表現出它的威力;它可以是固體、液體、氣體,也可以以電子、光子和基本粒子的形式出現;它可以是無機物、有機物也可以是無生命體、有生命體。
能源廣布於天上、地表、地下。煤炭、石油、天然氣、水能、太陽能、風能、潮汐能、波浪能、海洋熱能、地熱能、生物質能都是人們所熟悉的能源。
能源與人類生活休戚相關,人們的衣、食、住、行都離不開它。
如果沒有必需的足夠的能源,人類就會失去最起碼的生存條件,地球上的生命就要終止。物質生活離不開能源,精神生活也不例外。人們看電影,聽廣播,看電視,需要電能。即使人們看的書籍、報刊,也都需要有能源來印製。而且,人們的生活越是向現代化方向發展,能源的消費也就越多。
我們打開科學技術發展史的畫卷,就會發現科學技術的發展是一步一個台階不斷地向高峰前進的。有人在回顧18世紀以來科學技術發展史時,指出人類文明社會至今經曆了三次產業革命,然而這些無不與能源的變革息息相關。
第一次產業革命
1769年,英國發明家瓦特,經過了十幾年艱苦鑽研之後,對當時已出現的原始蒸汽機作了一係列的重大改進,提高了蒸汽機的熱效率和工作可靠性,取得了帶冷凝器的蒸汽機發明專利,使蒸汽機成為工業上可應用的發動機,並由此得到了廣泛的應用。
蒸汽機的應用具有劃時代的意義,它使人類從繁重體力勞動中解放出來,把舊的作坊手工業變成了大工業,是一次生產技術上的根本性變革。恩格斯高度評價了蒸汽機的發明和應用,指出:“蒸汽機是第一個真正國際性的發明,……”“自從蒸氣和新的工具機把舊的工場手工業變成大工業以後,在資產階級領導下造成的生產力,就以前所未聞的速度和前所未聞的規模發展起來了。”
這種熱能的轉換形式促使大工業動力機械蒸汽機的誕生,之後,英國首先完成了以蒸氣推動紡織機械為先導的產業革命,而且迅速波及礦山、機械、金屬等工業部門,凡是有蒸汽機的地方都集中地建起了工廠,從此開創了的蒸氣時代,是石器、陶器、新銅器時代無法比擬的新時代,社會生產力獲得了巨大發展。這就是人們通常所稱的第一次產業革命,這場革命從18世紀70年代開始,到19世紀40年代基本完成。美、法、俄、日、德等國,也相繼實現了這場革命。
第二次產業革命