能源这东西,咱们老百姓脑子里那张嘴,总爱把它跟电光火石、高楼大厦硬塞 together,仿佛只要扔进去几块石头,天就亮了。但这玩意儿跟石头没啥瓜葛,它是大自然那玩意儿在脚下踩出来的,就像大地母亲呼吸时吐出的那口气,看不见摸不着,却时刻在脉动。你早上起来,手机里叮铃叮铃响,那是电网在给你输送能源;你夏天坐在空调房吹着冷风,空调压缩机在努力干活,那是机械能变成了热能;你开车去赶早高峰,油箱里的液体在发动机里燃烧,那是化学能转成了动能。
说白了,能源就是世界到处散落的能量,只是我们找不着它,把它搬运到需求的地方,给机器、给生活、给生命用。 别光盯着名字看,你想想刚刚那个例子,手机信号,那是电磁波,归于光的大家族,也是一种能量,只不过波长拉长了成了波,还没变成实实在在的光。再想想高铁飞驰,那是动能,是速度乘以质量,是铁轨和车轮在跑,瞬间就把地皮震得了得,但人坐在里面没被甩出去,能跑多快,跟能量大小不是一码事,跟耐力相关。
还有你爬山,身体里储存的能量,糖和脂肪在分解,电信号指挥肌肉收缩,这是生物能。
这些能量,那会儿是煤炭、石油、天然气、煤矸石、就连废渣、生活垃圾,要么是风能、水能、核能、生物质能,就连是你随手扔的那个能形成热量的垃圾电池。
这些东西本来可能只是被埋在地底下,要么被废弃了,但只要有办法,它们都能变成火,变成光,变成动。 这就好比一个庞大的能量转换工厂,你的身体就是一个微型工厂,靠吃进去的“食物”——也就是化学能,把复杂的分子拆解,释放出热量和功,维持心跳、呼吸、步行。而你坐在那辆大巴上,忒阳晒在车身上,光热被路面吸收,变成了热,推着车轮走。在发电厂,那火,实际上是煤炭或核燃料,它们内部藏着庞大的化学能要么核能,烧起来、裂开,变成高温高压的气体,推动庞大的涡轮,涡轮转起来,带动发电机,把热能转成了电能。你能够想象,这些东西别看叫能源,但本质上只是不同形式的能量,只是转化成了我们人类能识别和利用的样子。并且,这能量不是固定的,它能够在不同的形式之间互换,就像水往低处流,但流起来的时候,水的势能变成了动能。 说到具体数字,你就得记得个事儿了。你早上吃顿早饭,大约吃进去一千多千卡的热量,这能量在肠胃里消化,变成热能散失一点,剩下的留在身体里,让你站起来,你就消耗掉了一小局部。
那辆大巴车,要是满载乘客,那里面总共有几十吨的物质,要是时速八十,那是动能,大量资料说是等于燃烧车重本身大约有多少倍的总能。再比如气象预报里,一个庞大的风暴系统,从海平面到高空,总能量可能相当于好几吨 TNT 炸药的价值,风吹到手机上,手机屏幕突然亮一下,就是这局部能量在起功能。核反应堆里,铀 235 裂变,一个原子释放的能量,是汽油燃烧一个原子释放的亿万倍,这就是为啥核电站那么吓人,为啥核废料处理那么艰难。
还有忒阳能,一个标准光伏电池板,在最佳条件下,每平米每秒能产一度电,也就是每秒转化两千瓦时。你要是把这一百平米的板子全铺开,一年发电量能抵掉一个小县城一年的用电量。
这些数字别看大,但在天气变化的时候,比如台风过境,要么一场大暴雨时,当地的气温可能出于热量的聚集而波动,就连出于水体蒸发要么降水变化而转变,这就是能量在地球系统里流动、换、转化的结局。 大量人认定能源就是庞大的矿石、庞大的火、庞大的水流,实际上不然。
有时候,能源可能就在你脚底下,比如土壤里的碳,你步行压那会儿,土壤里的碳释放出来,变成二氧化碳散到空气里。
有时候,能源就在你的脑子里,比如你的大脑神经元,每一次思索,都是电化学电位差推动离子流动,叫神经递质释放,那是生物化学能在线上的流动。
有时候,能源就在你的呼吸里,肺吸进氧气,肺呼出二氧化碳,每一次呼吸,都在进行气体换,能量在体内循环。就连,有时候能源就在你手机屏幕闪烁的蓝光里,那是 LED 灯通电发光,电能变成了光子。
你看,能源无处不在,它可能是你呼吸的空气,可能是你进食的粮食,可能是你就寝时吸入的氧气,也可能是你此刻正在享受的这顿午饭,就连可能是你此刻正在思索这个难题时的思维活动。 这就挺有意思了,能源这东西,它是个“翻译官”。大自然里最原始的能量,是热运动、电磁辐射、化学键的结合力。把这些看不见的物理过程,翻译成了我们人类能用的形式:热能不能变成电?能。风能能不能变成机械能?能。化学能不能变成电能?能。核能能不能变成大量电能?能。
关键是,能量守恒,你扔下去的能量,要么变成了别的能量,要么被吸收了,要么散失了,一辈子不可能凭空消亡,也不会从别的地方无中生有。
这就是为啥你在沙漠里挖不到石油,出于石油在地下深处,它只是被埋藏起来了,要开采出来,得花大价钱挖,还得造机器把它变成油,这个过程放出的热量,可能就把地面的岩石给烧坏了,这就是为啥人类活动要谨慎一点。 再说到人家的能源产业,有时候会发现一家公司,它的名字听起来挺宏大,比如“中国移动”、“国家电网”、“百度”、“阿里巴巴”,但它们真正的能量来源,往往是那些看似不起眼的废弃物。
比方说,你家里扔掉的旧电脑,里面的电容、线路板,要是处理不当,里面的铜、金、银贵金属,还有那些塑料,就是被回收的能量载体。电池里的锂、钴、镍,还有铝、铜、钢,都是被废电池回收后重新冶炼的能量来源。
你想想,要是把全球所有的废电池收集起来,回收出来的材料,再经过冶炼,能形成的金属量,可能相当于开采新矿石的多少倍。
这中间的链条,就是能源循环。别看听起来有点绕,但归根结底,能源是把死的东西变成活的力量,是物质重新被唤醒,被赋予了能量属性。 并且,能源这东西,它是个“魔术师”。当你去加油站,看着那一排排的油桶,认定那是“油”,实际上那是化石燃料,是几亿年前的植物和动物化石在地下经历了几百万年的高温高压,变成了石化的烃类,里面藏着古代的忒阳能。当你去核电站,看着那堆堆的燃料棒,认定那是“核”,实际上那是铀,是几百万年前铀在忒阳光的功能下变成了铀 235,这一小局部被释放出来,推动原子核分裂,释放出庞大的能量。当你去风力场,看着那根根的风电杆,认定那是“风”,实际上风是空气流动,气流经过叶片,叶片加速旋转,把空气的动能转化成了机械能,最终通过发电机变成了电能。
你看,同一个能量,在不同的渠道里,换了个门牌号,取决于我们如何利用它,如何把它变成我们用得上的东西。 故此说,能源,说白了就是能量,是大自然的能量,是人类从自然界获取这些能量,并将其转化为人类所需形式的本事。它不是一种资源,而是一种本事。它不像土地、矿藏那样你是采出来的,它是你通过技术手段,把忒阳晒进来的热、把风吹进来的动能、把燃烧起来的气化、把裂变的能,全体吃进去,再转化,再加工,再变成你能用的。
这过程就是人的创造性。人之故此能坐得住,能跑得快,能发电,能造房子,靠的就是这股劲儿。
这股劲儿,就是能量。 最终,你也不用忒纠结那些复杂的化学式要么发电效率的百分比,记住个最好办的道理:能源就是能让事件形成、让生活变得便利、让生命得以延续的那股动能。是它,让手机没电了关机,让你饿得肚子咕咕叫,让你跑完马拉松不喘气,让你还能在冬天里穿得暖洋洋。是它,让地球还在转,让生命还在延续。就是这些,能源。它无处不在,它在我们身边,它就在你心里,它就是那个推动世界运转的隐形引擎。别管它啥时候来,啥时候去,关键的是,你得知道它在哪,得会用它,别让它溜走。
毕竟,要是连这股劲儿都没有了,那世界恐怕就要停下来了吧。