嗨,艾米,
我们实际上的意思是两个截然不同的东西,当我们谈论能源和保护(这是因为你问的物理学家,而大多数人只讨论减少能源消耗)。
一个物理学家,宇宙的能量守恒是一个观察到的特性——能量可以从一种形式转换成另一种,它既不能创造也不能毁灭。能量可以在形式的潜在动力,电磁、化学、热、和其他形式,包括能源只是物质(E = mc ^ 2)。我们描述这个地方在网站上(其中一些种类的能量真的是重叠的描述同样的事情)。
但一些类型的能源比另一些更有用的进行我们的日常业务。化学势能存储在未燃烧化石燃料,如汽油、石油和天然气都是非常重要的对于我们移动,制造我们的产品,加热我们的家,和发电做一个巨大的各种各样的其他有用的任务。空气中的热能在炎热的夏天不是为做任何有用的——事实上,我们经常竭尽全力摆脱这种能量。当汽油燃烧汽车,一些能源加热排气,它就逃,剩下的大部分的能量最终加热引擎,刹车垫,和轮胎,通过摩擦,它变得不是那么有用。燃料的能源更有价值比相同的能量消散热量燃料燃烧后的工作已经完成。
大不了关于节约能源是节约燃料。有一个地下和海底石油供应有限。粗心的浪费这珍贵的资源,我们将使用它更快如果我们小心使用。当然,在那之前我们还没有抽出的油地球将变得更难找到我们先用填充材料。石油的价格将会上涨,我们必须深挖,更深,更远更远。国家有大量的石油储量可能使用它们作为政治和经济工具来影响的福利国家,使用大量的石油,但没有自然保护区(或者,更有可能的是,为了让自己非常富有)。
燃烧化石燃料也有不愉快的后果增加大气中二氧化碳的量。二氧化碳是一种“温室气体”——它的作用有点像毯子围绕地球,捕获太阳的热量在大气、海洋和陆地,通过减少热量的速度再辐射回太空。如果地球温度上升几度,气候会改变在许多地方,冰川会消退,海平面将会上升。沙漠可能扩大规模。减少化石燃料的消耗,我们可以延缓全球变暖的发生。
我们可以用煤代替石油在许多应用程序中(如发电、及各种工业应用,如制作钢)。烧煤也有不愉快的结果。除了二氧化碳,煤炭燃烧也会产生二氧化硫,在空气与水相结合,使硫酸。硫酸和硝酸溶解在雨滴的pH值降低了许多湖泊在北美和欧洲,在许多情况下杀死所有的鱼。空气中的污染物造成的煤炭燃烧导致许多人呼吸道疾病。煤炭开采也是一个危险的职业。
核电并非没有危险。乏燃料仍然是放射性数万年来,必须得到妥善处理。切尔诺贝利核电厂事故会造成环境危害——火了大面积无法居住在俄罗斯尤其设计不良(反应堆)。减少电力消耗的减少了各种需要建造更多的核电站——煤炭、天然气和核能。水电不是没有后果。河流干涸低于水电站和创建的湖泊上游洪水以前有用的土地,和破坏野生动物的栖息地。鲑鱼不再能游上游的水电大坝。
处理能源任何形式的危险,并减少消费可以减少风险。
汤姆·J。
注。你可能想知道是否“有用”和“无用的”能量的区别只是一个聪明的我们的工程师是如何的问题。事实上,它是基于一个更深层次的科学的区别。有一个量叫做“自由能源”这是我们真正想保护。自由能不仅取决于能量但在另一个名为“熵”的数量。熵和能量不同,不是保存在一个孤立系统。熵不断增加,由热力学第二定律。这意味着自由能不断减少。
当某些政客们告诉你不要担心使用能源,因为我们可以很快转化为氢燃料,他们忘记了氢是在我们已经使用的燃料或水。氢的水,你总是需要使用更多的能量比你出去。这不是一个工程问题,而是物理定律。这些政客们会撒谎,如果他们知道他们在谈论什么。
幸运的是,地球并不是完全孤立的。阳光提供了一个稳定的(但不是巨大)的自由能。
迈克·W。
(发表在10/22/2007)
