​人类能源发展史——新能源不断产生，能源危机有所缓解

人类能源发展史——新能源不断产生，能源危机有所缓解

引言：地球上的能源有哪些可用，它们又来自何方呢？地球上的能源按其来源可分为三类。第一类是地球和其他天体相互作用而形成的，如潮汐能；第二类来自地球的内部，如地热能和原子核能；第三类来自地球以外，主要是太阳能以及由它产生的能源，如煤、石油、天然气、生物质能、水能、风能、海洋热能等等。

纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史。

在能源的利用史上，就其划时代性革命转折而言，主要大致经历了薪柴、煤炭、石油三个能源时期。

人类能源变革历程

薪柴阶段：人类学会用火之后，首先用于燃烧煮食和取暖并使人能在夜间活动。火也被用于煅烧矿石、冶炼金属、制造工具，这极大提升了当时人类的生存条件，使人类走向了与其他哺乳类动物完全不同的进化之路。

原始人开始使用薪火

煤炭阶段：煤的发现，提供了大量热能。随着蒸汽机的发明，机械力开始大规模代替人力，低热值的木材已经满足不了巨大的能源需求，煤炭以其高热值、分布广的优点成为全球第一大能源。这也随之带动了钢铁、铁路、军事等工业的迅速发展，大大促进了世界工业化进程，煤炭时代所推动的世界经济发展超过了以往数千年的时间。

瓦特蒸汽机

石油阶段：19世纪末，人们发明了以汽油和柴油为燃料的内燃机。福特成功制造出世界第一辆量产汽车。这一时期起，石油以其更高热值、更易运输等特点，于20世纪60年代取代了煤炭第一能源的地位，成为第三代主体能源。石油作为一种新兴燃料不仅直接带动了汽车、航空、航海、军工业、重型机械、化工等工业的发展，甚至影响着全球的金融业，人类社会也被飞速推进到现代文明时代。

石油

然而，随着人类文明的不断发展，社会对能量的需求不可遏止地猛增。人类必须认真对可资利用的各种能源进行“算计”和“筹划”，既要满足目前需要，又要考虑长远的影响和发展。所以，人们一方面研究如何进一步合理、妥善、高效率地开发利用化石燃料和水力等常规能源（也叫传统能源），比如研究提高能源转换效率的方法，改善能源开采和利用的方式等等，着重从节流方面想办法和采取措施；另一方面，人们又上天、入地、下海，四处寻找开源途径，探索低廉而丰富、又不影响生态环境的很清洁的新能源。

新能源阶段：20世纪30年代以来，随着科学技术的进步，各类新能源开始投入使用，而化石能源带来的全球性危机，也进一步加快了新能源技术进步和实际应用速度。长距离输电技术的突破，使水力发电逐渐形成规模；1951年，美国首次利用核能发电成功；1979年，美国建成了世界上最大的风力发电风车；1992年，日本实现了光伏发电系统同电力公司联网，光伏、风能、核能以及可燃冰、氢能源等新能源的快速崛起也被称为第三次能源革命。

可燃冰，在低温高压条件下由天然气(主要为甲烷)与水形成的类冰状的结晶物质，因外观像冰，遇火燃烧，所以称之为"可燃冰"。可燃冰蕴藏的天然气资源潜力巨大。据估算，世界上可燃冰中碳的总量是地球上煤、石油、天然气等化石燃料中碳总量的两倍。不仅如此，可燃冰还具有能量密度高的特点，例如，1m3可燃冰可以分解出150～164m3的天然气，因此，可燃冰被称为21世纪的替代能源是当之无愧的。

可燃冰

氢能源，一种极其高效的能源，可以通过简单的电解水就可以获得，燃烧后无污染，且十分高效，远远超过现在的矿物能源，但是遗憾的是，目前大规模通过水来制取氢还很难实现，人类想要利用氢能源还有很长的一段路要走。

氢能源

除了氢能源之外，还有一种能源也极其的高效，也有可能成为未来的主流能源，这种能源就是氦3。氦3是一种特别清洁、高效的能源，被很多科学家誉为“完美能源”，但是这种能源在地球上很难得到，但是在地球的卫星月球上却广泛存在，估计储量有100万吨。按目前的世界能源需求，100吨氦3就能满足全球的能源所需。按这种算法，足够人类使用1万年。当然以现在的科技水平，如何去月球开采氦3和把氦3运输回来也是一个巨大的难题，但随着科技的发展，这个难题或许将得到解决。

月球上氦3分布图

总的来说，随着世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长，而化石能源开发利用后不能再生，总量在不断减少。但从长远来看，随着各种新能源不断涌现，能源危机将在一定程度上得到缓解。