人类能源史

核聚变
✓ 太阳的核心一直进行着氢原子核的激烈碰撞 ✓ 冷聚变、声致发光、惯性约束核聚变、磁约
束核聚变 ✓ ITER
人类世
我们消耗的能量难以估算：根据环境史学家约翰·麦克尼尔估计， 人类光是20世纪里消耗掉的能源，就占到从耕种时代开始到 1900年之间，这一万年间耗掉的能源的三分之一还多。（P199）
目录
第一部分 太阳的赏赐
1. 火与烹煮 2. 耕种 3. 哥伦布带来的东西半球交流
第二部分 化石能源时代
4. 煤炭与蒸汽 5. 石油与内燃机 6. 电
第三部分 第三个千年之交的能源
7. 核裂变 8. 核聚变 9. 人类世
太阳的赏赐
人类和所有生物都是地球 的寄生者，我们是太阳的 孩子。
火与烹煮
“地球还因其居民能够点燃、控制、驯化火而显得独特。”（P22）
油灯）；1853年，加拿大化学家亚伯拉罕季斯纳通过石油分馏发现 煤油 ✓ 最后是电灯
石油与内燃机
✓ 运输上 ✓ 马，容易疲倦，坏了不能修理 ✓ 德国人尼克劳斯 奥古斯特 奥拓发明了内燃机 ✓ 柴油机 ✓ 汽车 ✓ 飞机 ✓ 整个20世纪，人类 严重依赖石油，科技进步的国家
为了争夺石油而发起战争，比如二战。
电
✓ 人类追求的除了动力，还有便捷的移动。 ✓ 各种不同的工作需要不同大小的动力 ✓ 于是出现了电 ✓ 发现电，储存电+制造电 ✓ 伏特堆——最早的电池；莱顿瓶 ✓ 法拉第：将磁力转化为电力 ✓ 奥斯特、法拉第：磁力，电力，运动 ✓ 电报，电话， ✓ 世纪末出现了涡轮机 ✓ 公共电气化铁路，城市照明，爱迪生的灯泡 ✓ 哥伦布纪念博览会（芝加哥世界博览会），伟大的电
• 肌力的瓶颈（利用牛羊、奴隶） • 全新的自然力（各种热机的出现） • 多种燃料（木材，泥炭，煤炭，石油）
煤炭与蒸汽
✓ 轮子与曲柄 ✓ 水力与风力于是，水车和风车 ✓ 12世纪初的法国，2万台水车用来碾碎小麦和矿石，相当于50万名劳
动力 ✓ 1650年的荷兰，在需要抽水的农村，至少有8000座风车 ✓ 然而流水和风力并非随时可用，必须寻求更强大的自然力 ✓ 蒸汽机 ✓ 纽可曼，瓦特 ✓ 纺织业，运输业（促进流动人口，移民），大大提高工作效率 ✓ 工业城市有增无减的黑烟，轰轰隆隆的声音，不停震动
种植
✓ 最开始也是偶然 ✓ 澳洲的原住民挖取山芋
（将茎叶留在土壤里，一走了之）
✓ 小麦，不会断裂的麦粒
（植物的适者生存）
耕种
耕种出现的原因，可能是 ✓ 巨型动物消失了（长期捕杀和低出生率） ✓ 人口压力大，食物不足，而耕种则可以在（相对捕
兽而言）少量的土地面积上维持人的生计 ✓ 人类，动物，植物同时的进化产生了耕种（人类并
火（火本身的作用） ✓ 在冬季生存 ✓ 抵挡食肉动物的袭击 ✓ 烧掉森林，形成草原，以
方便捕食动物 ✓ 成为大地的主宰
吃（从人发展的角度而言） ✓ 糖能够更快地转化为能量 ✓ 果子植物肉烹饪
携带火思考和驯化火 （有个锅会更好，火炉？） ✓ 都只是推测
火与烹煮
烹煮
✓ 有助健康，促进了人口的增长 ✓ 并且需要聚到一起进食，增强了相互间的亲近感，
于是形成部落 ✓ 通过饮食，人类的脑袋变得更大，骨骼和肌肉组
织却变小（智人）
耕种wk.baidu.com
“史蒂芬·布迪恩斯基说得好：‘驯化动物选择了我们，一如我们 选择了它们。’”（P53）
驯化
✓ 是人类和其他物种间的合作 ✓ 蚂蚁也有驯化 ✓ 狗（嗅觉灵敏，陌生人靠近时吠叫；喂食） ✓ 马（驮运货物，骑马；喂食，免于灭绝） ✓ 失败的：驯鹿等，很多
人类需要能源来进行…
。。。
锻炼肌肉
捕猎巨兽
劳动
建造金字塔 发射火箭 各种活动
人类不断发现、发明 和利用着的…
CH4
植物中的 太阳能
热能
蒸汽机
化石能源 -煤矿
……很多
化石能源 -天然气
化石能源 -石油
化石能源并不会取之 不尽，它可能导致…
碳排放
全球变暖
劳动
建造金字塔 发射火箭 各种活动
……也很多
“利用一些技术突破，例如耕种技术的改进和蒸汽机的发明， 人类一次又一次地成功克服了能源的挑战。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，而解决办法只是作 用一时。”（P9）
✓ 以人类为主的纪元 ✓ 人口仍在增长，能源的需求将更大 ✓ 人类目前的生活方式是不久前才形成的，非可持续的 ✓ 化石燃料好像安非他明。 ✓ 你不可能一直都赢 ✓ 我们可以站在巨大能源成就的浪尖，做好准备，迎接下一次的大跨越
第三个千年之交 的能源
“为了开采石油所耗费的能源，已经超过我们因而能获取的能源。”（P149）
✓ 另外，化石燃料也释放大量污染物(腐蚀，破坏养分，危害健康) ✓ 其他现有的能源和缺陷：
木材-数量有限，热带地区的水土流失； 植物-投资收益率过低； 太阳能-只在阳光充足的城市； 水电-适用开发的河流不够； 地热-难以开采； 风力-需要终年风力强大的地方； 氢-自然界很少纯氢存在； ✓ 另一个选择：核反应堆
石油与内燃机
✓ 人类总是追求能在更小单位内提供更多能量的来源。 ✓ 石油（直到我们花了一个世纪，了解到无法再依赖鲸脂照明时，才开
始对石油有了需求。） ✓ 人类，原始人类开始，就在黑夜来临时就去睡觉，18世纪的欧洲，人
们开始有一定的经济能力，在太阳下山以后，去咖啡馆吃饭。 ✓ 伦敦，高纬度地区，黑夜长，1700年的伦敦，傍晚6点开始路灯照明。 ✓ 油灯，烛光不稳，烟大，易熄灭；结构改良，鲸脂 燃烧稳定，烟少 ✓ 捕鲸，过度开发鲸脂 ✓ 18世纪90年代，威廉默多克发现了煤气（在19世纪中叶取代了鲸脂
核裂变
✓ 二战期间，第一个原子核裂变实验 ✓ 1942年，意裔美籍科学家恩里科·费米进行了第一个核
反应堆实验 ✓ 和平的利用核能 ✓ 三里岛，切尔诺贝利事件 ✓ 核能的正面与反面：
+ 放射物质是一个自然现象 + 发电成本相对低 + 清洁能源 - 拆除和建造成本贵 - 会成为恐怖主义的目标 - 无法解决放射性废料
不是领导者）
于是，大规模的人口，一个复杂社会的诞生增加了自然力 （肌力），应付工作的需求。
哥伦布带来的 东西半球交流
耕种发生在不同地区，分享缓慢。 东西半球结合各自的驯化的动植物，提升 生活质量，增长人口。
化石能源时代
“如今，我们正凭借连人类都没有诞生，甚至恐龙都还没有 出现之前所累积而来的化石燃料来作为燃料的。”（P84）