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从能源说起

2017-07-01

少儿科学周刊·少年版 2017年4期
关键词:核能泥沙煤炭

能源是什么

我们通常将能够提供能量的自然资源称为能源,它可以直接或间接提供人类所需要的电能、热能、机械能及光能等。能源的种类多种多样。煤、石油和天然气都是我们使用的主要能源,通常被称为化石能源。

作为人类使用的主要能源之一,煤炭是一种发热量很高的固体燃料,主要成分是碳,通常被人们称为“黑色的黄金”。它可以直接当燃料使用,也是重要的化工原料。

石油是一种黏稠的深褐色液体,被称为“工业的血液”。它主要用于制作各种燃油,也是许多化学工业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。说起来,“石油”这个中文名称还是由北宋科学家沈括第一次命名的呢!

长期霸主

不要觉得奇怪,发现和利用能源这件事,人类早就开始做了!

从火的发现到18世纪,树枝柴草一直是人类使用的主要能源。它不仅能烧烤食物、驱寒取暖,还被用来烧制陶器和治炼金属。

煤炭的开采始于13世纪,直到18世纪中叶才开始大规模开采并成为世界的主要能源。第二次世界大战之后,在美国、中东、北非等地区相继发现了大油田及伴生的天然气,每吨原油产生的热量比每吨煤高一倍。石油炼制得到的汽油、柴油是汽车、飞机等的内燃机燃料。到20世纪60年代初期,石油和天然气的消耗才慢慢超过煤炭,上升到首位。

如今,煤炭、石油和天然气的地位部将不保,它们储量减少,引发污染,不可再生……科学家只好在全世界搜集新能源替代它们。

這不,很恢就有一些新型能源脱颖而出,在各个领域部有不俗的表现。它们到底是谁呢?我想你一定听说过它们的名字——太阳能、风能、水能、生物质能、核能……

“你们部是谁?什么时候出现的,又是从哪里冒出来的?”旧能源对新能源的挑战表示不服气。

新能源耐心地说道:“我们也是能源,你们能做的事情,我们照样可以!不信?咱们比比看!”

煤:生长在沼泽和森林里的植物死后就会腐烂,并被泥沙覆盖起来。经过一段时间,新的植物又开始在上面生长。这些植物死后,又被泥沙覆盖。这样周而复始,经过数百年的时间,就形成很多层的腐化植物层和泥沙层。经过数百万年,这些腐化植物层多次受到地热和细菌分化作用,就成为煤层。

石油和天然气:海底石油和天然气是一对“孪生兄弟”,通常被同时发现。海中的浮游生物埋于地下数百万年,受到压力和高温,便会转化成石油和天然气。

太阳能:我的能量来源子太阳光。

水能:我来自江河湖海。

核能:我来自组成物质的微小粒子。

风能:我来自瞬息万变的风。

生物质能:我来自动物、植物和微生物。

“你们的介绍也太简单了!”旧能源不满地说道。太阳能微笑着说:“别着急,咱们接着比!”

比比储存值

让我们先来看看已探明的旧能源储量:煤炭共计15980亿吨,预计还可开采200年;石油共计1211亿吨,预计还可开采30~40年;天然气共计119万亿立方米,预计还可开采60年。

如果把这些能源都换算成煤炭的话,总可开采量约33730亿吨,而世界能耗正以每年5%的速度增长,预计只够人类使用一二百年。

新能源们相互看了看,部耸耸肩:“我们没有统计过,太阳光、空气、海水,可以说取之不尽用之不竭,而且我们可以再生,所以从没考虑过这个问题。”

核能抢着说道:我们新能源的清洁牲也非常高,燃烧后不会释放有害气体,不会排出对动植物有害的酸……

这可说到了旧能源的痛处。“在保证能源消耗的同时,又能不给环境造成有害影响,看来你们的确有两下子。”它们终于被新能源们说服了,“不过,你们说的都是真的吗?”

太阳能清了清嗓子:“看来,是时候给大家好好介绍一下我们了!”

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