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主题:生物柴油的前途怎么样? -- 晨枫

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家园 地球接收的太阳辐射能是目前人类能利用的能量的大头

人类目前利用的能量形式里,生物能,风能,水能,化石燃料,全是来自于太阳能。除了化石燃料是长期积累外,风能水能主要是当年太阳能,生物能里多数是当年作物里来的,只有林木是几百年里的积累(其实如果不断砍不断种,即便对于现在的人口来说,全球现有森林也差不多可以维持一个动态平衡,因此基本也是消费当年收入的能量)。

而不来自于太阳能,人类目前能加以利用的其它能源,也就是核能,地热,一些地球物理或者天体物理能(比如潮汐能实际是地球和月球间的引力能),此外就是地球上一些矿物的化学能。这里头大头是核能,利用的时间满打满算才60年,还有很多人嚷嚷说不让用了。我应该没数漏什么重要的吧?

当然对于地球能源的利用,目前人类是采取吃老本和吃子孙的态度。化石能源的消耗就是这么回事。

至于要说太阳能有多少,一年的收入(可以合理分配给人类的部分)够不够用来替代当前规模的化石燃料消耗水平,你这么看吧:光风力这一样,完全是短期内太阳对地球表面辐射造成的,人类假如能利用它的80%,恐怕全球的油田都离关门大吉不远了。而全球全年连绵不断此起彼伏的降雨过程里,雨水下落的势能来自于当初把它们蒸发到半空的太阳辐射。而降雨过程力,大量的水能实际在半空耗散掉了。比方说云高300米,这些降水在下落到地面的过程里释放的能量就相当于300米落差的水电站储存的能量,而水的总量是多少呢?想想看中国南方一次普通规模的降雨吧。一万平方公里的地面可以积水5厘米左右,那就是超过10的8次方吨水——从300米处下落。这种降雨在南方夏季差不多可以每三五天一次。这里头又只有小部分进入地表径流的水,被人在一些合适的地方用水电站圈起来释放水能,大部分的降水或者进入地下,或者进入无法被利用的地表径流白白流走。而光是这可利用的一小部分就够人大大的消受一番了:想想看三峡那样的电站能发多少电,而在我国的西南,储能与三峡规模类似的河流段还有很多,就是没法利用而已。由此再想,全球光是储存在蒸发水里的太阳辐射能总量有多么巨大!

在工业革命以前,利用的能量形式主要是生物能,兼以少量的水能风能,少量的化石燃料(主要用于取暖,煮盐),它们的大头是来自于短期内的太阳辐射。而人类活动虽然对自然资源有缓慢的破坏,速度也并不是太快——几千年里还不如近100年里的成果丰硕。更要考虑以当时的技术水平,能量利用的效率还是相当低,能利用的能量形式也相当少。就是这样的状况下,还维持了几千年,并不仅仅是刀耕火种的水平。

当然在当代,太阳能的利用,如果仅考虑地球接收的部分,可能的确还是不能够满足目前这种规模的人类消费。不过如果能设法在空间里截获太阳辐射加以利用,考虑到地球在太阳辐射球面上所占的投影面积,潜力是巨大的,毕竟按人现在这个折腾的趋势,从空间取能并不是完全不可能的事——而且估计对星际生态影响也不会太大吧

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