第1章 绪论
1.1 工业化与节能减排
热力学第一定律认为“物质不灭,能量守恒”,运动的物质永远循环是宇宙的最终结论,世界总的方向是从无序向有序发展。1850年,德国科学家克劳修斯发表了热力学第二定律,热可以自发地从高温转向低温,但不会自发地逆向传导,能量虽然守恒,但品质却发生变化,熵(加入的热量/绝对温度)会自发增加,但不会自动减少,热向更低的温度散去,直到绝对零度(-273℃),一旦散去将难以聚合,能量形式变化的大趋势是从有序向无序发展。进入20世纪,比利时科学家普里高津对热力学第二定律进行了发展,创立了著名的耗散结构理论。
人类的工业活动具有两种基本功能:一是实现物质转化,创造使用价值,即资源(原料)—生产(转化)—产品—废物的过程;二是实现经济增值,创造价值,即资本—增殖—收益一再投资的过程。总体来说,前者是开环过程,是有效资源和能源的耗散过程,废物越来越多;后者是闭环系统,资本循环速度加快,规模不断扩大。一百多年来人类的工业活动,导致化石能源、地下水资源面临枯竭、二氧化碳排放和全球变暖、臭氧层破坏和物种灭绝等,人类对自然环境的影响,已造成人类空前的能源危机和生存危机,其示意图如图1-1所示。
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