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2.3. 环境中的能量流动
地球上的能量起源于太阳。那么海底热液喷口呢？地球上的能量使生命得以存在。太阳促进了大气中空气和水的流动。太阳还促成了石油和煤炭等不可再生资源的形成。大多数绿色植物捕获了到达地球的太阳能的 1/20。植物将大部分能量用于新陈代谢，因此只有 1% 的能量转化为植物组织。
能量流动可以在食物链中描绘出来。
植物 - 食草动物 - 食肉动物 分解者
能量使人类变得更加工业化，甚至使人类能够登上月球！
由于能量损失，生物量通常会在次级生产和三级生产的阶段减少。
- 顶级食肉动物
- 食肉动物
- 食草动物
- 初级生产者
- 食草动物
- 食肉动物
最大的动物往往位于金字塔的顶端。世界上最大的陆地和海洋动物，即大象和蓝鲸，已经决定绕过中间人，而不是成为顶级食肉动物，而是直接以植物为食。
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术语“功率”用于指代用于城市和工业目的的能量，以可用于工作的有用能量的流动速率来衡量。一些功率单位是千焦耳 (KJ)、兆焦耳 (MJ) 和千瓦 (KW)。
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世界能源消耗每 14 年翻一番。新技术的开发可能会迅速改变能源消耗。
能源类型
- 当前能量流动的转移
- 太阳能通量（光合作用）
- 落水和风
- 地热能
- 潮汐能
- 储存能量的释放
- 化石燃料 - 石油、煤炭、天然气。所有这些都代表着过去地质时代光合作用储存的能量，燃烧后会释放能量。
- 核能。释放原子核中包含的能量。
社会的进步伴随着对能源的获取和使用
- 狩猎采集社会。通过食物和燃料木材使用太阳能。
- 农业社会。使用太阳能以及牲畜的劳动力以及风能和水力。剩余的食物支撑了文明和经济。
- 发达的工业社会。1/4 用于交通，1/5 用于房屋，12% 用于办公室、医院和学校，42% 用于工业部门。
不同的能源供应形式
煤炭：这是最安全可靠的能源。会造成严重的污染，但随着石油变得更加稀缺，可能会更多地利用它。
石油：估计剩余寿命很短。石油的用途不仅仅是燃料。一旦供应达到峰值，石油可能变得太重要而无法用作燃料。据估计，石油供应将在 2030 年开始枯竭。
天然气：与石油有关。
化石燃料不太可能很快耗尽。到 2030 年，大多数石油和天然气资源将枯竭，许多煤炭储量也将耗尽。
核能：当铀 235 的原子核被中子轰击时产生。铀分裂成两个碎片，并释放能量。1 公斤铀 235 可以释放相当于 2500 公斤煤炭的能量。
水力发电：这是一种古老的发电形式。基本上，产生的功率是体积和落差的函数。第一个大型发电厂建在尼亚加拉大瀑布。水坝的蓄水会导致蒸发和淤积。
地热能
热梯度为每公里 25 度，但在某些地方，由于地质构造不稳定，热梯度更大。地热能通常以水或蒸汽的形式存在。热量用于发电或其他用途，例如在巴黎为酒店和冰岛的温室和酒店供暖，用于日本的温泉和鳄鱼养殖场。意大利和美国拥有使用这种能源的发电厂。
风能：这已经使用了一个世纪。主要问题是风速变化很大。在这种情况下，存储非常重要。风可以用来电解水，以提供氢气作为燃料。风能需要大量的土地面积，是直接太阳能收集面积的 4-5 倍。这种能源形式与其他技术结合起来使用可能会有用。这是最大的潜在能源。
潮汐能。潜在地利用高潮时困住的水，并让水通过涡轮机流出，从而发电。查找一下。
波浪能。尝试次数很少，作为新的能源来源的潜力很低。
生物质能：利用有机废物（如稻草、垃圾、污水、纸浆废物）发电。废物发酵会释放甲烷。许多此类设施正在使用中。
太阳能
恒定且取之不尽。落在热带地区 100 平方公里上的总能量将满足所有消耗。太阳能非常分散，因此需要将其转换为更容易利用的能量形式，例如电力或氢气。太阳能的常见用途是加热水或空间。太阳能热电转换使用光学聚光器，该聚光器将光线聚焦到吸收器上，然后吸收器将热量传递到发电厂。光伏转换通过硅电池将辐射直接转换为直流电。使用这种方法生产氢气可能是一种可能性。太阳能非常适合分散式、低输出用途，例如偏远农村地区、小型本地化工业、诊所、学校和家庭。
扩展资源。
可以通过节约能源来实现，即少用能源和更好地利用能源。例如，发电站产生的热量可以用来加热房屋、房屋的隔热、公共交通。
所有转移的能量都会经历形式变化，这将导致热能。
深海床通常被认为是不生产的。然而，海底火山活跃区会加热裂缝系统中的海水，释放出富含金属和溶解硫化物的热水。这些区域与动物的极高多样性有关 - 大型帽贝、蛤蜊、管虫和贻贝。获取图片。在如此贫瘠的环境中，如何形成如此富有成效的生态系统？某些细菌从硫化物的氧化中获得能量，为动物提供食物来源。