某综合楼可再生能源应用设计

人类过渡开发的不合理性

摘要：试图从环境系统角度分析人类过渡开发和环境之间的关系，提出人类、资源、环境与经济系统的概念，阐述人类、资源、环境与经济系统的结构特征、各子系统之间内在的关系，研究和分析人类过渡开发与利用自然资源对环境系统所造成的不可逆转性破坏，目前已经济发展为中心的可持续社会，研究人类、资源、环境与经济的可持续发展，建立人类、资源、环境和经济系统的分析和评价体系对研究人类过渡开发利用自然资源所带来的环境问题具有非常积极的意义。

关键词：人类与资源的关系；人类过渡开发；环境污染

1．人类、资源、环境与经济系统

人类作为自然系统的一个子系统，它与环境、资源、经济系统之间相互作用、相互联系形成了一个复杂的体系，从系统的角度来看，这个体系构成了一个总的自然环境系统，这个系统的核心是以人类、环境、资源和经济系统组成。及基本的结构如图一所示。它不仅具有一般系统的特征，而且系统结构及子系统之间相互作用机制比一般系统要复杂的的多。这一系统主要具有以下特征：

1.1层次性与整体性

整个系统不仅由各个子系统构成，而且每个子系统中又包含有不同级别的层次，层次之中又有层次，然而，又不是各部分要素杂乱无序的堆积，而是各个要素组成的有机整体。

1.2关联复杂性

系统中每个子系统内部有着密切联系，而且子系统之间、系统与外部环境之间也存在着相互以来相互作用的关系。

1.3开放性

该系统是一个高度开放的系统，它像有机形成代谢一样，与外界环境不断的交换资源、资金、人员、技术等要素。

1.4动态性

该系统是在动态演化过程中不断形成耗散结构，该结构本身也在不断的高级化，在动态演化的过程中不断推动系统相向高水平高层次的阶段发展。

1.5可调控性

在该系统中，人起着很重要的作用，人类可以通过选择不同的发展模式对可持续发展过程进行干预，这种干预具有双向调控作用。

1.6地域性

该系统在不同的地域白线出来的结构和矛盾是不尽相同的，又明显的空间地域差异性。

人、资源、环境与经济系统是一个开放的复杂巨系统，针对这一复杂系统应研究各子系统内部及其相互之间存在的复杂联系，利用系统的自组织特性，运用调控手段来纠正系统在动态运行中产生的不协调因素，寻求整个系统的最优结构，是系统的协调发展达到新的层次。

2．人、资源、环境与经济发展内部的内部循环关系

2.1子系统的内在联系以及与整个系统的协调机制

2.1.1人口子系统--系统的内在动力

人既是生产者 ,又是消费者 ,人力资源是会生产中最关键的要素 ,社会生产的动力来源于人的消费 ,而且人类的技术进步和发明创造更是各子系统向前发展的内在动因。

人口子系统提供的一定数量和质量的人口（劳动力）是经济发展不可缺少的条件，人类所掌握的科学技术是可持续发展的根本动力，它有利于促进经济质量的提高、提高资源利用效率、改变产生污染的生产和生活方式；但是人口的过快增长会占用大量的再生产资金给经济系统带来就业和消费压力，制约经济的发展，同时，资源相对数量的减少、生活废物的增加给资源和环境子系统带来了的巨大压力。

2.1.2资源子系统—系统的物质基础

自然资源是人类社会存在和发展的物质基础。经济的发展是人力资源和自然资源综合作用的结果，社会进步是自然资源满足人们需求的体现。随着人类利用和改造环境能力的提高，自然资源所包括的外延和内涵也不断扩大，资源与环境的界限也经常变动。

发展与资源存量存在着冲突与协调两种关系：技术进步与外界投资使资源可促进资源利用率提高，培育可再生资源和寻找非再生资源，提高资源存量；而经济与人口子系统的消耗增了对资源的开采和使用，使资源存量不断减少。

2.1.3环境子系统—系统的空间支持

环境是各种生物存在和发展的空间 (是资源的载体 )环境质量水平直接关系到人生活条件和身体健康，影响到自然资源的存量水平（如森林等）和质量水平（如水资源等）和经济发展的基础。

发展与环境承载力之间也存在着冲突与协调两种关系：环境承载力的上升取决于环保投资和环境改造技术水平，从这方面上看，经济发展可以为环境改善和治理提供必要的资金和技术，两者是协调的；另一方面，经济增长和消费水平提高会增加污染的排放导致环境承载力下降，两者又是有矛盾的。

2.1.4经济子系统—系统的核心

经济子系统以其物质再生产功能为其它子系统的完善提供了物质和资金的支持，尤其对于我国这样的发展中国家，经济发展始终是发展的中心问题。只有在经济发展到一定程度下 才能有更多的资金投入到技术改造和环境保护中去，才能发展文化教育事业、提高生活水平 、改善生活条件、促进社会进步。

经济子系统与其它子系统之间的协调和矛盾关系表现为：各种非生产性投入（如环保、教育、消费等）会减少生产性投资，从而抑制经济增长，因此，经济子系统与其它子系统之间存在利益冲突；但是另一方

人类为了在宇宙中生活，除了水和食物之外，还需要呼吸用氧气、氢气作为燃料，以及各种活动所需的电力。为了在没有从地球补给的情况下在宇宙中得到它们，利用太阳能将水电解制造氧和氢的高压水电解系统和构建由氧和氢产生电和水的燃料电池系统的“循环型再生能源系统”是解决方案之一。

因此，JAXA和本田于2020年11月签订了3年（2020年-2022年度）的共同研究协定，并将利用本田所拥有的高压水电解技术和燃料电池技术，推进关于月球上有人据点（Gateway）和月面循环型再生能源系统的研究。

在本次联合研究中，JAXA将负责根据本田一直在研究的Gateway制氧和月球移动车辆供电的任务场景和要求设置审查条件。本田表示负责技术研究实现任务和场景。2021 年度，将通过试生产进行评估，同时研究与 2020 年度研究中确定的循环可再生能源系统要素技术相关问题的可行性。此外，他们还计划利用这一结果来检验计划于2022年使用的系统的可行性。

JAXA和本田联合研究的循环可再生能源系统是将高压水电解系统和燃料电池系统相结合的系统，假设可以通过太阳能和水连续生产氧气、氢气和电力。

具体来说，利用太阳能，通过高压水电解系统电解水，产生氧气和氢气。假设在载人基地工作的人将使用氧气进行呼吸，氢气将用作在月球上起飞和降落的运输机的燃料。还设想氧气和氢气将用于在燃料电池系统中发电，并为有人基地和移动车辆供电。

本田的高压水电解系统，因为不需要压缩氢的压缩机，所以体积小、重量轻，也有助于降低作为宇宙运输大课题的装载容量和质量。本田长年致力于氢技术的研究开发，2002年开始在世界范围内首次租赁销售FCV（燃料电池 汽车 ）。另外，还开发并设置了使用高压水电解系统的智能氢站。循环型再生能源系统的目标是活用这些技术来实现。

JAXA理事有人宇宙技术部门部长佐佐木宏表示，“随着日本政府决定参与Artemis计划，JAXA正着手进行任务开发和系统研究，以实现全面的月球探测。氧气、氢气, 并且在太空中运行需要电力，但是随着循环再生能源系统的实现，水可以在太空中获取它们而无需从地球和太空中补充它们。预计JAXA的活动将有希望利用本田和 JAXA 的优势，稳步推进这项联合研究。”。

本田技术研究所执行董事先进力量组合·能源研究所负责人武石伊久雄表示，“本田的目标是实现富裕的可持续型的 社会 ，在地上、海洋、天空以及宇宙中，‘为所有人提供‘扩大生活的可能性’。这次的共同研究，是活用至今为止培养的技术，将人的生活圈扩大到宇宙，扩大人的可能性的挑战。此外，循环型再生能源系统为了对地上的碳中性有很大贡献的技术，将在宇宙这一终极环境中磨练技术，并将其成果反馈给地面”。