可再生能源(Renewable Energy)
全球可再生能源的使用正逐渐增加,这对于应对气候变化可能是一个关键。
可再生能源,就是指能源本身可以自然再生(replennish),永不枯竭的能源,最为常见的有太阳能,风能,水能,地热(geothermal),生物能(biomass)。人类大部分使用的为化石燃料(fossil fuels),但可再生能源的使用率增长最快。
它有以下3个优点:
(1)应对气候变化,可再生能源的使用不会直接产生温室气体,产生温室气体主要是在其制造过程中例如制造,安装,操作等,但在过程中排放量很小
(2)减少污染,减少对人体健康的威胁。风能水能太阳能的使用不会造成空气污染,相较于不可再生资源,地热和生物能造成的污染要少得多
(3)可靠:可再生能源永不枯竭,一旦建成,操作成本非常低,消耗的资源也是免费
但可再生能源也有以下3个缺点:
(1)不能大规模发电
(2)大坝和风力发电厂的建设会破坏野生动物的生活及其迁徙模式(migration pattern),破坏生态
(3)不稳定(intermittent),太阳能和风能的利用依靠自然,电池储存能源也非常昂贵
一方面,可再生能源的使用既有挑战,但也提供一种替代化石燃料的方式,使用可再生能源不会产生温室气体,无污染,更环保。先进的科技使可再生能源易获取,可负担,更高效,应对气候变化将会变得触手可及。
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可再生资源一直是一个被人们所热议的话题,但很多人可能对可再生资源存在一些错误的认知,认为这种类型的资源既然能被称为可再生,那一定是取之不竭的。但实际上,可再生资源并非是取之不竭的,因为可再生资源也需要时间去形成,并不会凭空出现,而且可再生资源依赖种源再生,一旦种源没了就没办法再生。所以,可再生资源并未是取之不竭的。
一、可再生资源也需要时间去形成
可再生资源是指能够通过自然力以某一速率保持或增加含量的自然资源,例如水、太阳能、树木、风能、农作物等。但在这些可再生资源中,有些是可以一直提高能源让人类去利用,例如太阳能发电、风能发电等,但有一些需要一定时间的成长,才能被人们所用,例如树木、农作物等。就拿树木来举例,如果人类砍伐树木的速度超过了树木在自然情况下的生长速度,那么到了未来的某一个时间点,树木被人们砍伐光了,这个时候其实已经没有了树木,那么即便它属于可再生资源,但也没办法再生。由此可见,可再生资源并不意味着取之不竭。
二、可再生资源依赖种源再生
对于科再生资源来说,它们之所以能再生,主要还是受到了种源的影响。举个简单的例子,人们之所以能持续利用太阳能,是因为太阳内部不断进行着各种化学和物理活动,从而产生巨大的能量释放出来,使得人们能够通过特殊的办法将这些能力收集起来,并运用在生活上。可若是种源消失了,那么可再生资源自然也没办法再生。例如,如果土壤里的养分全部失去了,树木和农作物自然没办法从土壤里吸取到它们成长所需的营养,自然无法生长起来。可以说,在一定条件下,可再生资源实际上也会变成不可再生资源,这也说明可再生资源并不是取之不竭的。
总的来说,可再生资源虽然能够再生,但在利用时也要符合自然规律,因为它们并不是取之不竭的。
我可能知道这个朋友的疑问。就是太阳会永远燃烧,给人类带来能量吗?一百年,一亿年,可以吗?可以是1亿年,可以是100亿年吗?当然不是。因为太阳的寿命是100亿年,已经过了50亿年。从现在开始只有50亿年。当然,不能让人类再生100亿年的能源。
但是这确实是一个钻牛角尖的问题。用现在流行的话就是“精峰”。
我们现在说的可再生能源只是指在可预测的时间不会枯竭。可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热、海洋能等非化石能源,是取之不尽的能源,与取之不尽的可再生能源相比,对环境的危害或危害非常小,资源分布广泛,适合当地开发利用。所以太银行能属于可再生能源,
可再生能源包括太阳能、水力、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热等。
可以在自然中循环播放。是无穷无尽的能源,在没有人力参与的情况下可以自动再生,是相对于无穷无尽的非再生能源的能源。
这个世界只是相对的“永远”,没有什么是永恒的。
宇宙也有寿命。我们现在知道它的出生日期。大约百亿年前的某一天,关于它死亡的时间,也有人说空谈是有道理的,没有统一的看法。每天早上太阳从东方升起,每天晚上太阳从西方落下,这样不断产生已经过了数十亿年,孕育了生命和人类,现在没有不持续的迹象。太阳能是巨大的可再生能源。
太阳每秒向太空释放3.78x10 26J的能量,地球除以22亿分之一的这个勺子,得到1.72x10 17J,每平方米约1300瓦的光,总量达到480亿度,是1500万个三峡大坝发展总量,或每秒3000多个广岛原子弹爆炸的能量,这种能量每天每时每刻都发生,即使是阴天,这种能量也在云层上空辐射。如果太阳不打那个喷嚏就炸了地球,这种光就会持续下去。至少一亿年不会改变。
采矿、采油、渔业和林业一般被看作获取自然资源的工业,而农业则不是。自然资源是成为货物的自然财富。自然资源是指自然界中能被人类用于生产和生活的物质和能源的总称。如:水资源、土地资源、矿产资源、森林资源、野生动物资源、气候资源和海洋资源等。
可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下,能够持续再生更新、繁衍增长,保持或扩大其储量,依靠种源而再生。可再生能源泛指多种循环使用的能源,严谨来说,是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源,如化石燃料和核能。不仅非可再生资源的数量是有限的,在一定的时间跟空间尺度内,可再生资源的数量也是有限的。也就是说,可再生资源也并不是「取之不尽,用之不竭」的资源,它是一个动态的概念。
可再生资源只有在我们控制了量的情况下,权衡了开采量及该资源的再形成速率的条件下,使我们的开发利用速率小于其才是“取之不尽,用之不竭”的。大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非只是可以提供十年的能源,而是百年甚至千年的
3月30日,国家能源局局长章建华介绍中国可再生能源发展情况,开发利用规模稳居世界第一、低风速风电技术位居世界前列、光伏产业为全球市场供应了超70%的组件……近年来,中国可再生能源实现了跨越式发展。
中国一直以来是亚洲最大的石油进口国,石油作为不可再生能源,能够提炼出汽油、柴油等燃料,这也是目前主流汽车燃料。石油燃烧后会产生大量的二氧化碳,二氧化碳逸散到空气中,会让地球产生温室效应。温室效应就是这些二氧化碳仿佛一个温室的玻璃一样,将地球包裹起来,在接收来自太阳光的温度之后,本来应该散发到太空的温度,却被二氧化碳这层“墙壁”挡住了,导致生存环境逐渐变热。温室效应从提出以来,很难得到民众的认可,但是随着近年来全球变暖成为现实,很多国家已经在逐步降低不可再生能源的使用。
中国可再生能源实现跨越式发展,是因为在过去的二十年里,火力发电逐渐降低,取而代之的是核电、风电、水电、太阳能等可再生能源比例的增加。虽然从目前的使用情况来看,中国的煤电每年的使用量与往年相仿,但是比例确实在逐年降低。其中发展最快的就是核电,中国核电从无到有,现在已经有18座核电站投入使用,每年产生了1.2亿千瓦时电量。
相比于不可再生能源开采完就没有的储量,可再生能源可谓是取之不尽用之不竭。可再生能源的投入使用,能够降低温室气体的产生,改善我们的居住环境,实现可持续发展。可再生能源的使用也将促进更多新生代科技的产生,让我们的生活更加干净与健康。
虽然能量守恒让我们看到了希望,能量不会消失。但是天下没有十全十美的事,热力学第二定律有告诉我们,能量转化是有方向的。任何能量都在向热的方向转化,总有一天,整个宇宙的能量都转化为热了,宇宙各处温度一样,就不会再有能量的转化了。也就是能源枯竭。(其实那时的球和人类早已不见了,地球和人本身都已变为热能了)
举个很简单的例子,我们燃烧汽油,汽油的化学能转化为内能,驱动汽车。汽油化学能并没有消失,它变为内能了。但是我们不能将这些内能收集起来,如果要收集,那么我们必须以更多的能量转化为内能作为代价。又如电冰箱,它将内能从温度的地方搬到温度高的地方,但是他以消耗更多的电能为代价,也就是说,将1J的内能从温度低的冰箱内部搬到温度高的冰箱外部,消耗的电能大于1J,这些电能同样转化为热了。
太阳有枯竭的一天,太阳能量耗尽后就走向死亡。石油有一点少一点。再说核能,无论是聚变还是裂变,反应的原子核都会向铁原子核变化。铁的核子平均值量最小,也就是说,原子核变成铁能释放更多的能量。如果所有的原子核都变成了铁,那么就不会有核反应来提供能量了。
总之,总有一天能源会枯竭,总有一天人类会灭亡。