中國孩子千千問

內(nèi)容概要

　　從航天飛機(jī)到遠(yuǎn)洋巨輪，從高速列車到鉆井平臺(tái)，從摩天大廈到城市地鐵，是一種什么樣的力量，讓發(fā)動(dòng)機(jī)轟鳴，讓機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，讓黑夜和白天一樣明亮？又是什么力量，讓人類能超越自身極限，獲得神話一樣的速度和動(dòng)力？如果視角再廣闊一些，站在幽暗的宇宙空間俯視地球，我們?nèi)滩蛔∫獑枺烤故钦l，在驅(qū)動(dòng)這顆蔚藍(lán)色的行星，讓它能夠創(chuàng)造出這樣耀眼的文明成就？

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能和能源能源有多重要？依然統(tǒng)治世界的化石能源煤是怎么來的？什么是石油？石油是怎么形成的？怎樣找到大油田？石油都有什么用？煤能變成油嗎？萬物之源——太陽能太陽能從哪里來？太陽能有什么用？怎樣保存太陽能？什么是太陽池？澎湃的粒子——核能核能是怎么發(fā)現(xiàn)的？核武器的威力有多大？核電站是怎么運(yùn)轉(zhuǎn)的？核電安全嗎？核廢料怎么辦？核電也能用電池？最清潔的能源——風(fēng)能風(fēng)有多大能？風(fēng)怎樣來發(fā)電？風(fēng)電有什么優(yōu)勢(shì)？來自生命的能源——生物質(zhì)能什么是活能源？沼氣好用嗎？種地也能種出能源？地心能量——地?zé)崮艿責(zé)釓哪睦飦?？最理想的能?mdash;—氫能氫也能變成能？我們從哪里獲得氫？未來核技術(shù)——核聚變聚變和裂變有什么不同？怎樣實(shí)現(xiàn)核聚變？電池大變身——燃料電池汽車能用上衛(wèi)星科技嗎？蔚藍(lán)的力量——海洋能海洋能提供多少能源？怎樣開發(fā)“藍(lán)色煤海”？融冰取火——可燃冰冰塊也能燃燒嗎？附錄從我做起，節(jié)能計(jì)

章節(jié)摘錄

　　依然統(tǒng)治世界的化石能源　　煤是怎么來的？　　煤炭是什么？煤炭是黑色的金子，是工業(yè)的食糧。正是大規(guī)模的煤礦生產(chǎn)，帶動(dòng)了18世紀(jì)以來的人類工業(yè)的飛躍?，F(xiàn)在，雖然煤炭的重要地位已經(jīng)逐漸被石油所替代，但隨著石油資源日漸枯竭，儲(chǔ)量巨大的煤炭重新進(jìn)人人們的視野。通過汽化和液化技術(shù)，科學(xué)家能在煤炭場(chǎng)地把煤變成天然氣或者石油，讓“老選手”變身“新尖兵”?！　『谏拿禾縼碓从诰G色的植物。千百萬年來植物的枝葉和根莖，在地面上堆積成一層極厚的黑色腐殖質(zhì)，由于地殼的變動(dòng)不斷被埋人地下，長(zhǎng)期與空氣隔絕，在高溫高壓的作用下，腐殖質(zhì)經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化形成的黑色可燃化石，這就是煤炭的形成過程?！　∫蛔旱V的煤層厚薄與這地區(qū)的地殼下降速度及植物遺骸堆積有關(guān)。地殼下降的速度快，植物遺骸堆積得厚，這座煤礦的煤層就厚，反之，地殼下降的速度緩慢，植物遺骸堆積得薄，這座煤礦的煤層就薄。由于地殼的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使原來水平的煤層發(fā)生褶皺和斷裂，有一些煤層埋到地下更深的地方，有的又被排擠到地表，甚至露出地面。露出地面的煤礦，我們稱為露天煤礦。這種煤礦開采起來很方便，只要有大型采掘機(jī)械，基本沒有太大技術(shù)困難。要想獲得深埋在地下的煤炭，可就不那么方便了。采礦工人必須打通巷道，把一筐筐煤從地層深處運(yùn)送上來?！　∮械目茖W(xué)家對(duì)煤炭形成的原因提出不同觀點(diǎn)。他們提醒人們注意這樣的現(xiàn)象：一座大的煤礦，煤層很厚，煤質(zhì)很優(yōu)，但常常面積并不算很大。如果是千百萬年植物的枝葉和根莖自然堆積而成的，它的面積應(yīng)當(dāng)無比巨大——遠(yuǎn)古時(shí)期，地球上到處都是森林和草原，因此，地下也應(yīng)當(dāng)?shù)教幱袃?chǔ)存煤炭的痕跡。另外，厚厚的煤層是說不通的。因?yàn)橹参锏闹θ~、根莖腐爛變成腐殖質(zhì)，又會(huì)被植物吸收，如此反復(fù)，周而復(fù)始，最終被埋人地下時(shí)也不會(huì)那么集中，土層與煤層的界限也不會(huì)劃分得那么清楚?！　∵@樣的觀點(diǎn)非常有說服力。不過，只要對(duì)煤炭進(jìn)行觀察，就能發(fā)現(xiàn)煤炭的確是植物殘骸經(jīng)過一系統(tǒng)演變形成的。拿起一塊煤塊仔細(xì)觀察，就可以看到有植物的葉和根莖的痕跡；如果把煤切成薄片放到顯微鏡下觀察，就能發(fā)現(xiàn)非常清楚的植物組織和構(gòu)造，而且有時(shí)在煤層里還保存著像樹干一類的東西，有的煤層里甚至還包裹著完整的昆蟲化石。值得探討的是，它為何形成得如此集中，埋藏那么深厚，而且又是如此的優(yōu)質(zhì)呢？　　理論推測(cè)總是枯燥的，讓我們這樣來想像：在遠(yuǎn)離城市的鄉(xiāng)村，每當(dāng)盛夏雨季來臨、暴雨過后，村子中央就會(huì)出現(xiàn)一條湍急的小溪。隨著雨季過后，小溪也會(huì)變得越來越小，直到最后干涸。但是，在這條臨時(shí)小溪沒有斷流之前，你會(huì)發(fā)現(xiàn)很多被沖下來的木棍、雜草等漂浮物堵塞在一起，形成一個(gè)個(gè)小的水坎。為了能讓水流通暢，村民不時(shí)地把那些小水坎扒開，有的時(shí)候也會(huì)借此筑起一道小溪上的“堤壩”。即便是城鎮(zhèn)居民，在一場(chǎng)暴雨過后，街道上很多地方也會(huì)出現(xiàn)各種各樣的漂浮物截住水流，堵塞下水道的現(xiàn)象。　　以此類推，我們可以推斷出煤炭的形成可能與洪水有直接關(guān)系。如果沒有洪水那樣強(qiáng)大的力量和搬運(yùn)的功能，煤炭的形成絕對(duì)不會(huì)那么集中，也不會(huì)那么優(yōu)質(zhì)?！　∥覀兛梢栽O(shè)想一下，在千百萬年前的地質(zhì)歷史期間，由于氣候條件非常適宜，地面上生長(zhǎng)著繁茂高大的植物，在海濱和內(nèi)陸沼澤地帶，也生長(zhǎng)著大量的綠色生物。那時(shí)的雨量又是相當(dāng)?shù)某渑?，?dāng)百年一遇的洪水或海嘯等自然災(zāi)害降臨時(shí)，大水淹沒草原、淹沒了大片森林，大小植物被連根拔起，它們漂浮在水面上，植物根須上的泥土也會(huì)隨之被沖刷得干干凈凈，這些帶著根須和枝權(quán)的大小樹木和草類植物相互攀纏在一起，順流漂浮而下，一旦被沖到淺灘、灣汊就會(huì)擱淺。它們?cè)谀抢锇布衣鋺?，并且像篩子一樣把所有的大型漂浮物堵塞在那里，很快形成一道屏障，并且這個(gè)地方還會(huì)是下次洪水堆積植物殘?。ㄒ矔?huì)有許多動(dòng)物的殘?。┑牡胤健．?dāng)洪水消退后，這里就會(huì)形成一道堆積植物殘枝的丘嶺，再經(jīng)過長(zhǎng)期的地質(zhì)變化，這座植物殘骸的丘嶺就會(huì)逐漸地埋入地下，最后演變成今天的煤礦?！　∧敲匆苍S有人會(huì)問，1998年中國遭受的那場(chǎng)罕見的水災(zāi)，為何沒有出現(xiàn)這樣的情況呢？讓人痛心的是，那是因?yàn)橹袊壳暗纳指采w率很低，而且有森林的地方多在高海拔地區(qū)，平原上到處是農(nóng)田，幾乎到了沒有什么森林可淹的境地。洪水只不過是淹沒了一些農(nóng)田的防護(hù)林，而農(nóng)田防護(hù)林的樹木很稀少，樹木的根須又十分的發(fā)達(dá)，抓地抓得十分牢固，短時(shí)間的浸泡、沖擊不會(huì)造成多大危害。森林中的樹木就不同了，很多樹木都擠在一起生活，它們?yōu)榱宋程柕哪芰浚疵赝祥L(zhǎng)，根須并不發(fā)達(dá)，一旦一棵樹木被洪水連根拔起，就會(huì)帶走成片的樹林，這個(gè)道理就和放木排一樣。大樹順流漂浮而下，勢(shì)不可擋，最后全部堆積在一個(gè)地方?！　×硗?，由于人類對(duì)大自然認(rèn)識(shí)的增強(qiáng)，抵御突發(fā)性自然災(zāi)害的能力不斷提高，洪水再也不能像以前一樣為所欲為了。人們興修水利，筑起堅(jiān)固的堤壩，加固江堤、河堤，大大地抵消了兇猛洪水的沖擊力，洪水泛濫的現(xiàn)象少了，甚至乖乖地聽從人類的召喚?，F(xiàn)在，兇猛的洪水變成了電能、動(dòng)能、熱能，造福人類，服務(wù)人類?！　〔坏樗赡軐?dǎo)致植物堆積，最終形成煤炭，潮汐、臺(tái)風(fēng)和海嘯也很容易辦到這樣的事。海嘯能夠掀起三四十米高的海浪，在頃刻間把一個(gè)島嶼上的動(dòng)植物席卷一空，更別說一些大樹了?！　∈裁词鞘?？　　石油是工業(yè)生產(chǎn)的血液。正是這種黑色的液體，驅(qū)動(dòng)著輪船、汽車和民航客機(jī)，帶給人類嶄新的生活方式和文明成就。石油是那么重要，人們把它稱作“工業(yè)的血液”；石油又是那么寶貴，人們?yōu)樗幌б淮未瓮也俑?，兵戎相見。在油價(jià)高漲的今天，石油更成為全球經(jīng)濟(jì)的決定力量之一，人類文明程度越高，對(duì)石油的依賴就越深，石油也就越成為一種強(qiáng)大的權(quán)力?！　∈褪怯商迹–）、氫（H）和少量的氧（O）、硫（S）、氮（N）等元素構(gòu)成的一種復(fù)雜的有機(jī)化合物。人類對(duì)于石油生成的認(rèn)識(shí)，是在勘探和開發(fā)石油礦藏的實(shí)踐中逐步弄明白的。從18世紀(jì)70年代到現(xiàn)在，科學(xué)家對(duì)石油究竟是怎樣形成的問題，先后提出了幾十種假說。按照生成石油的物質(zhì)的不同，可以把許多種假說歸納為兩大學(xué)派，即無機(jī)生成學(xué)派和有機(jī)生成學(xué)派。無機(jī)學(xué)派認(rèn)為石油來自于億萬年前的無機(jī)物，而有機(jī)學(xué)派則認(rèn)為石油是動(dòng)物、植物殘骸變成的。兩大學(xué)派都掌握了一些有利于自己的論據(jù)，長(zhǎng)期以來展開激烈地論戰(zhàn)。在石油剛剛進(jìn)入人類生活的18、19世紀(jì)，無機(jī)學(xué)派占據(jù)上風(fēng)。人們?cè)趺礃佣枷氩煌?，黑乎乎的石油，竟然是來自于活生生的?dòng)植物。不過，科學(xué)的進(jìn)程就是不斷推翻常識(shí)的過程。進(jìn)入20世紀(jì)以來，有機(jī)學(xué)派占據(jù)了明顯優(yōu)勢(shì)?！　∧壳?，大體上可以說生成石油的物質(zhì)既有動(dòng)物也有植物，而且以低等微生物為主。石油既可以是在海洋環(huán)境下的沉積物中生成的，也可以是在陸地上的湖泊環(huán)境下生成的。無機(jī)物能不能生成石油呢？大部分科學(xué)家認(rèn)為也是可以的，只是這樣的情況很少。　　我們已經(jīng)知道，生成石油的原始材料大部分是有機(jī)物質(zhì)，這種有機(jī)物質(zhì)既有陸生的，也有水生的，既包括動(dòng)物，也包括植物，其中以繁殖量最大的低等生物為主。有機(jī)物質(zhì)從陸地上順雨水流淌下來，或從水體中沉積下來，同泥沙和其它礦物質(zhì)一起，在低洼的淺海或湖泊中沉積下來，形成了淤泥，科學(xué)家把它叫做有機(jī)淤泥。這種有機(jī)淤泥被新的沉積物覆蓋，造成了氧氣不能自由進(jìn)人的環(huán)境。隨著低洼地區(qū)不斷沉降，沉積物不斷加厚，有機(jī)淤泥所承受的壓力和溫度也不斷地上升。于是，在細(xì)菌、壓力、溫度和其它因素不斷地作用下，處在高溫高壓環(huán)境中的有機(jī)物逐漸地變成石油。說起來雖然簡(jiǎn)單，其實(shí)這是一個(gè)漫長(zhǎng)且復(fù)雜的變化過程，一直持續(xù)到有機(jī)淤泥經(jīng)過壓實(shí)和固結(jié)作用變成沉積巖石、形成石油巖層，距離有機(jī)淤泥的產(chǎn)生，已經(jīng)過去了幾百萬年時(shí)間?！? ……

編輯推薦

　　鋪天蓋地的宣傳資料告訴我們，能源危機(jī)好像張牙舞爪的惡獸，正在從文明和繁榮的影子里偷偷逼近，并且會(huì)在未來的某一天——也許是一百年后，也許就是明年元旦節(jié)，把我們擁有的一切搶走。那時(shí)候，我們沒有熱，沒有電，沒有卡通電影、漢堡和薯?xiàng)l，更沒有游樂園、網(wǎng)絡(luò)游戲和PSP。我們只有長(zhǎng)長(zhǎng)短短的塑料盒子，以及大大小小點(diǎn)不亮的液晶面板。而這一切悲劇的原因，竟然是黑糊糊的煤和石油快用光了！　　親愛的小讀者，看到這里的時(shí)候，你著急嗎？這本書里講了許多新能源，每一種都儲(chǔ)量豐富，潛力巨大，循環(huán)再生，永不枯竭?！　∮H愛的小朋友，請(qǐng)你理解嘮嘮叨叨的老師和媽媽，從隨手關(guān)燈這樣的小事開始，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境。

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