第二次工業革命,人類進入電氣時代,人類生存和發展的基礎,從土地轉移到由電力驅動的設備上。人們發現,電可以將能量快速高效地傳輸到世界的各個角落,比之前的任何一種傳輸能量的方式都快,時至今日,電不僅可以傳輸能量,還可以傳輸信息,不僅能傳輸信息,還能夠處理信息,人類已經離不開電。
然而,人類無法利用天空的閃電和鰻魚身上的電,人類需要的是可控的電能,這些電能通過火力、水利、風力、核能方式轉換而來,或者通過太陽能直接轉換為電能。除了核能,所有一切發電形式,最終都是對太陽能的轉換。
人類發展靠太陽。
風力發電。看起來風力發電和太陽沒有直接關係,實際上關係很大,如果沒有太陽照射地面,就不會產生空氣溫差,沒有溫差就不會產生空氣流動,也就不可能有風,更談不上風力發電。
水利發電。太陽照射地面,照射江河湖海,液態水蒸發成水蒸氣,水蒸氣再凝結,形成雨雪落下,再形成小溪,匯成江河,在太陽的作用下將低處的水挪到高處,人類才有可能利用地形的落差,進行水力發電。
火力發電。火力發電靠煤炭、石油,而煤炭和石油是古代動植物經過幾億年演變而來,它們儲存的還是太陽能。植物進行光合作用,將太陽能轉化為自身的組成部分,動物吃植物,動植物死後,在地殼運動的作用下,形成煤炭和石油。如果再這麼燒下去,煤炭、石油這些地球上數十億年積累的太陽能總會有枯竭的一天。
火力發電仍然是現階段的主要發電方式,火力發電熱電轉換率最高能達到70%,水電轉換率最高可達97%,風電轉換率最高能達到60%,而目前世界上最先進的太陽能系統,其光電轉換率也只能達到40%左右,可見太陽能的利用率還處於低級階段。
萬物生長靠太陽。
植物能進行光合作用,利用光合作用將太陽能轉化為碳水化合物等營養物質,而不會進行光合作用的動物,無法直接利用太陽能,只能依靠植物轉換的太陽能,動物和人以植物為食物,最終還是在吸收太陽能。
最直接地利用太陽能的方式就是太陽能發電。
等待植物的光合作用,需要幾天到幾十年,再等待它們轉化為煤炭和石油,又需要等待幾億年;風能也不是立等可取,時候條件形成也需要多少萬年的時間,才能形成風口;水利發電也是在漫長的等待中,地形地貌和太陽的日出日落共同作用後,才有建立水利發電的條件。唯有太陽能,即發即用。
古代西方人認為世界的基本組成元素是地、水、火、風,中國古人也有金、木、水、火、土為世界基本構成的理論,人本身也是由這5種元素和合而成。看樣子,人類的發展,也跳不出這些基本元素,現代人的電能不就是取自於這些元素麼。
太陽能發電將是最安全和最有效率的發電方式。
比起核能,太陽能發電無疑更為安全,如果太陽能發電效率能達到90%以上,世界將發生根本性變化。
人類內部的鬥爭絕大多數來源於對資源的爭奪,其中最主要的就是爭奪能源。如果能實現低成本的高光電轉換,太陽能發電將成為主流,人類將被動接收太陽能利用到極致。
我們可以想像一下,全身覆蓋薄膜太陽能發電裝置的汽車,完全能夠自給自足,街頭的加油站沒了,太陽能汽車用壞了也不用充電;城市不需要鋪設電纜,路燈上的太陽能板提供的電能足夠使用;建築物普遍採用太陽能發電外牆,電力自給自足,沒有室外電纜進出;家家戶戶不再需要煤氣管道,做飯均利用電磁灶,能量來源於建築物外牆太陽能發電裝置提供的電力。
太陽能發電將會終結戰爭,人類可太平幾萬年。
幾萬年後,也許人類會將自身的命運交給人工智慧的人機混合體,實現碳基生物向矽基生物的轉變,衝出地球,走向太空。
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