Энергия и цивилизация
Реклама. ООО «ЛитРес», ИНН: 7719571260.
Оглавление
Вацлав Смил. Энергия и цивилизация
Введение и слова признательности
1. Энергия и общество
Потоки, запасы и средства контроля
Концепции и единицы измерения
Сложности и предупреждения
2. Энергия в доисторические времена
Общества охотников-собирателей
Истоки сельского хозяйства
3. Традиционное сельское хозяйство
Общие и разные практики
Работа в поле
Господство зерновых
Циклы севооборота
Маршруты интенсификации
Тягловые животные
Орошение
Внесение удобрений
Разнообразие культурных растений
Постоянство и инновации
Древний Египет
Китай
Культуры Мезоамерики
Европа
Северная Америка
Пределы традиционного земледелия
Достижения
Питание
Ограничения
4. Топливо и первичные движители доиндустриальной эпохи
Первичные движители
Одушевленная мощность
Мощность воды
Мощность ветра
Растительное топливо
Дерево и древесный уголь
Пожнивные остатки и навоз
Хозяйственные нужды
Приготовление пищи
Тепло и свет
Транспорт и строительство
Наземный транспорт
Гребные и парусные суда
Здания и другие сооружения
Металлургия
Цветные металлы
Железо и сталь
Военное дело
Одушевленные энергии
Взрывчатые вещества и огнестрельное оружие
5. Ископаемое топливо, первичное электричество и возобновляемые источники энергии
Великий переход
Начало и распространение добычи каменного угля
От древесного угля к коксу
Паровые двигатели
Нефть и двигатели внутреннего сгорания
Электричество
Технические инновации
Уголь
Углеводороды
Электричество
Возобновляемые источники энергии
Первичные движители в транспорте
6. Цивилизация ископаемого топлива
Беспрецедентная мощность и ее использование
Индустриализация
Транспорт
Информация и коммуникация
Экономический рост
Последствия и проблемы
Урбанизация
Качество жизни
Политические импликации
Оружие и войны
Изменения окружающей среды
7. Энергия в мировой истории
Большие паттерны в использовании энергии
Энергетические эпохи и переходы
Долгосрочные тенденции и снижение затрат
Что не изменилось?
Между детерминизмом и выбором
Императивы энергетических потребностей и видов использования энергии
Важность средств контроля
Пределы энергетических объяснений
Приложение
Базовые единицы измерения
Научные единицы измерения, их множители и делители
Хронология достижений, связанных с энергией
Мощность в истории
Библиографические заметки
Справочная литература
Отрывок из книги
Я завершил работу над «Энергией в мировой истории» в июле 1993 года, книга вышла в 1994-м и оставалась в печати два десятилетия. Но с 1994 года исследования в области энергии ушли далеко вперед, и я сам внес в них вклад, написав девять книг, посвященных только энергетическим вопросам, а также дюжину междисциплинарных трудов со значительной энергетической составляющей. И когда я вновь решил коснуться этой удивительной темы, стало очевидно, что поверхностное обновление данных не поможет. В результате читателю предлагается в сущности новая работа с новым заголовком: текст почти на 60 % объемнее, чем первая версия, в книге на 40 % больше иллюстраций и в два раза больше ссылок на литературу, включены некоторые интересные вычисления, детальные объяснения важных тем и таблицы, без которых не обойтись. Я использовал цитаты из разнообразных источников, от классиков – Апулей, Лукреций, Плутарх – до исследователей девятнадцатого и двадцатого веков, таких как Бродель, Эден, Оруэлл и Сенанкур. Иллюстрации были обновлены, их созданием занимались Bounce Design в Виннипеге; две дюжины архивных фотографий отыскались в корпорации Corbis в Сиэтле, их предоставили Ян Саундерс и Ану Хорсман. И как это всегда бывает в случае междисциплинарного исследования такого рода, книга не могла появиться без работ сотен историков, ученых, инженеров и экономистов.
Виннипег, август 2016 года
.....
Плотность мощности определяет потребление или производство энергии на единицу площади, и поэтому она является важной структурной характеристикой разных систем (Smils 2015b). Например, размер городов во всех традиционных обществах зависел от древесины как топлива, а возможность получения древесного угля очевидным образом ограничивалась изначально низкой плотностью мощности у производства фитомассы (примечание 1.5, рис. 1.4). Плотность мощности постоянного годового прироста деревьев в умеренном климате в лучшем случае равняется 2 % от плотности мощности энергетического потребления для традиционного городского обогрева, приготовления пищи и мануфактурного производства. Поэтому городам требовалась территория в 50 раз больше их собственной для обеспечения топливом. Именно это ограничивало их размеры, даже когда другие ресурсы, такие как вода и пища, имелись в изобилии.
Другая величина, приобретающая все большее значение с ростом индустриализации – эффективность преобразования энергии. Это соотношение выхода/ входа описывает работу преобразователей энергии, будь то печи, двигатели или элементы освещения. И хотя мы не можем ничего сделать с энтропийным рассеиванием, мы можем увеличить эффективность преобразования, снизив количество энергии, необходимое для выполнения отдельных задач (примечание 1.6). Существуют фундаментальные (термодинамические, механические) ограничения для этого улучшения, и мы уже во многих процессах подошли к лимиту практической эффективности, хотя в большинстве случаев, например, для широко распространенных преобразователей вроде двигателей внутреннего сгорания и осветительных приборов еще достаточно возможностей усовершенствования.
.....