究竟气候变化、
碳排放与能源有什么关系?现在的状况是,许多人对这个
问题都说不清楚,甚至没有想过。不用说社会其他层面,就连我们有许多直接生产能源、使用能源和从事
节能工作的同行本身也缺乏系统的理解,因此需要加强学习,胸有全局,全面掌握。
现在的我们已经知道,所有能源都是要经过一定的方式完成转换,由原处于自然状态的一次能源转变为可以更好地为人类应用的二次能源才能发挥作用。以煤炭为例,无论是发电、冶炼
钢铁还是供热都要用到煤炭。煤炭中含有碳、氢、氧、氮和硫等五种主要元素,大约占95%以上。还有少量的磷和其他元素。煤的质量越好,碳的含量越高。在煤碳燃烧过程中,煤中的碳和氢是产生热量的重要元素,氧是助燃元素。通常情况下,由于氧的助燃作用,碳在产生热量的同时也生成二氧化碳排到空中,还有一些其他少量的有害气体也会一起排出来。石油和天然气也是这样,这些化石能源使用越多,它们向空气中排放的二氧化碳也越多。
我们从小就知道,人要维持生命就要吸收氧气呼出二氧化碳,而植物是通过光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,这是一个良性的自然生态循环。二氧化碳无色、无味、无毒,又参加人和动物与自然之间的生态循环,本来没有什么不好。可是这种气体有一个特点,就是一经产生就不会很快消失,在大气层中会保留长达200年。在工业革命发生之前,那时候大气层中的气体成份是相对稳定的,整个世界的生态状况也是相对平衡的。只是在工业革命之后,煤炭、石油和天然气被大量开采和应用,排放的二氧化碳越来越多,破坏了原来的平衡,就出了问题,而且问题越来越严重。也就是说对于地球家园来说,二氧化碳排放这个本来不是问题的问题,现在却成了越来越严重的大问题。
二氧化碳是地球外面包裹着的大气层的组成部分,占的比重本来很小,可作用却不可小看。在大气层中,氮气最多占78.%、氧气其次占20%多一点,其次为氩气占0.93%,二氧化碳只占0.03%,其余的气体氖、氦、氪、氙、氢、氯、等等就更少。但是二氧化碳和另外一些微量气体有一个特点,它们和水蒸汽结合在一起就能起到使地球升温的作用。
我们知道,地球本身不发光发热,只是当太阳光照射到地球上之后,地球才有了光和热,我们说万物生长靠太阳就是这个道理。太阳光从遥远的地方(大约有1亿5千万公里)射到地面上就需要大约8分钟,可是这些光线大部分又会被地球上的陆地和海面反射回去,只是有30%左右会被留下来。为什么留下来了呢?是因为地球表面有一层厚度达到10公里左右的大气层,这层大气就像被子一样把地球包裹起来,使太阳射到地面上的光和热留下了30%,这样才使得地球表面的平均温度达到了摄氏15度,成为宇宙中唯一可以适合人类居住的星球,成为我们的幸福家园。如果不是这样,地球也会像其他天体那样,时而高烧,时而严寒,像月球那样,白天最高温度可达127摄氏度;夜晚,最低温度可降至零下183摄氏,不会有任何生命存在。
由于二氧化碳有给地球盖被子这样的温室效应,所以二氧化碳的过度增加就等于给地球裹上了另一条毯子。地球表面的温度就会越升越高,从而给地球环境和人类生存造成严重后果。