理论教育 薪柴时代:能源与环境的关系

薪柴时代:能源与环境的关系

时间:2023-05-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:植物被食草动物所吃,食草动物被食肉动物所吃,其中一部分成为人类的食物。但是这时由于人类燃烧薪柴,所以排放的二氧化碳量也增加了,消耗的植物量也增加了,因此能够养活的人和动物就相对减少,人类使用薪柴能源与环境之间就达成一个新的平衡。薪柴时期能源与环境的这种平衡关系直到18世纪人类大量使用煤炭作为能源后才被打破。

薪柴时代:能源与环境的关系

大家知道,地球上几乎所有能源都来自太阳能的转换。植物叶子通过光合作用将水和二氧化碳变化成植物所需的有机养分,太阳能被转换成植物中的生物质能。植物被食草动物所吃,食草动物被食肉动物所吃,其中一部分成为人类的食物。能量流动过程中,最终转换成人体的生物质能,用于农耕和狩猎。在这个阶段,植物吸收二氧化碳生产出人和动物需要的能量,人和动物活动中呼出二氧化碳供植物使用,从而形成一个闭合循环。地球上植物越多,能够养活的人和动物就越多。

随着火的使用,人类文明前进了一步,可以烧煮食物,后来又冶炼金属而进入青铜器时代。在这个阶段,人类燃烧薪柴获得热能。薪柴燃烧后生成草木灰并释放出二氧化碳,草木灰可以作为植物肥料,二氧化碳再被植物吸收,从而也形成一个闭合循环。但是这时由于人类燃烧薪柴,所以排放的二氧化碳量也增加了,消耗的植物量也增加了,因此能够养活的人和动物就相对减少,人类使用薪柴能源与环境之间就达成一个新的平衡。

这就是我们所说的人类使用薪柴作为能源的薪柴能源时期的景象。(www.daowen.com)

薪柴时期,人类刚开始是靠自身“体力”来工作的,后来驯化了马、牛等动物便使用“畜力”来为人类做一些工作,随着人类生产的不断扩大,甚至一部分人奴役另一部分人来为自己工作,被奴役者称为“奴隶”,他们的“体力”被用来工作。而这时,薪柴仅仅被用来燃烧煮熟食物,即使在青铜器时代也仅仅被用来冶炼金属。从能量转换角度看,人类用来工作的“体力”或“畜力”来自食物链上的能量转换。在“植物—食草动物—食肉动物—人”食物链中,植物叶子的光合作用,将太阳能转换为植物的生物质能,然后沿食物链被一级一级地转换成动物或人的生物质能。这些生物质能被动物或人消耗就表现为“畜力”或“体力”而被用来工作或被说成对环境做功了(转换成了机械能)。随着时间的推移,人类又学会了使用风能(如风车、帆船等)、水能(如水车磨坊等)。而上述薪柴烧煮食物或冶炼金属是人类利用了生物质能到热能的转换功能。从现代观点看,这些能量转换有着以下几个特点:其一,参与转换的能源的能量密度低;其二,这些能源都是可再生的;其三,这些能源转换过程中没有有害物质生成,所以被称作清洁能源。由于“可再生”特点,如植物“一岁一枯荣”,决定人类生活必须是慢节奏的,要等植物生长起来才能使用;由于“能量密度低”特点,决定人类生产规模不能太大,生产水平不能太高。再加上“没有有害物质生成”的特点,可以说这个时期人类虽然使用了薪柴,但仍然能与所生存的环境友好相处。

薪柴时期能源与环境的这种平衡关系直到18世纪人类大量使用煤炭作为能源后才被打破。

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