了得網科普讀物_未來總統的能源課

編輯推薦

給未來世界領導者的能源忠告

1 暢銷書《未來總統的物理課》作者的**力作

2 國家能源政策手冊

內容簡介

在這本*科學分析的能源政策讀本中，理查德A穆勒提供了詳細分析並指出問題所在，結論如下：

福島核事故和BP公司的原油洩露雖然問題嚴重但並非滅頂之災，不應該在制定能源政策時起決定性作用。

能源的未來是天然氣。盡管天然氣公司過去對壓裂技術有所濫用，但它可實現清潔開采。

頁岩氣礦藏的開發是減緩全球變暖的關鍵。它注定要改變能源格局，拉低汽油價格。

否定了電動汽車和乙醇但肯定了混合動力汽車和合成燃料。

此外，作者穆勒建立並領導了研究全球變暖的“伯克利地球”計劃，該計劃已成為新聞焦點，《未來總統的能源課》首次對有關內容提供了實證分析。

作者簡介

理查德A穆勒是加州大學伯克利分校的物理學教授，是暢銷書《未來總統的物理課》和《速成物理學家》的作者。他的穆勒聯合公司為政府和企業的能源技術和戰略提供咨詢。他的伯克利地球表面溫度計劃成為世界各地的頭條新聞，該項目用嚴格的方法證實全球的確在變暖。穆勒和他的妻子露絲瑪麗居住於加州伯克利。

前言
I 能源災難
1 福島
2 墨西哥灣漏油事件
3 全球變暖及氣候變化
4 意外橫財天然氣
5 液態燃料安全
6 頁岩油
7 能源生產率
III 替代能源
8 太陽能熱潮
9 風能
10 儲能
11 即將到來的核能爆增

前言

I 能源災難

1 福島

2 墨西哥灣漏油事件

3 全球變暖及氣候變化

II 能源概況

4 意外橫財天然氣

5 液態燃料安全

6 頁岩油

7 能源生產率

III 替代能源

8 太陽能熱潮

9 風能

10 儲能

11 即將到來的核能爆增

12 聚變

13 生物燃料

14 合成燃料與高技術化石燃料

15 其他可替代能源：氫、地熱、潮汐及波浪能

16 電動汽車

17 天然氣汽車

18 燃料電池

19 清潔煤炭

IV 能量是什麼——本部分可選讀

V 給未來總統的建議

校者後記

在線試讀

能源是當今世界上重要的商品，能源利用與一個國家的財富強烈相關。為了能源，國家之間甚至兵戎相見。我們對能源太敏感了，一個隻為全世界提供2%石油的國家（利比亞）形勢稍有不穩，油價就會暴漲10%。
能源災難一個個接踵而至，震驚世界的墨西哥灣石油洩漏事件好像要成為美國歷嚴重的生態災難。盡管核能支持者們對核能的預測非常樂觀，但核事故卻一再發生——首先是三裡島（Three Mile Island），然後是切爾諾貝利（Chernobyl），當一切似乎歸於太平無事時，福島核事故來了。現在又出現了一種新的能源威脅：壓裂技術，一種鑽取天然氣的方法，據說它會把整個流域污染掉。而且過度的能源消耗可能帶來人類歷大的災難：失控的全球變暖，同時會伴有各種風暴、洪水、以及不可思議的干旱。
我們現在的許多經濟困境來自能源，美國每年50貿易赤字的一半來自石油進口——而且情況可能會更糟。中國和我們有一比，它每年石油進口的增速是50%。這麼嚴重的石油依賴對市場的壓力是巨大的，尤其別忘了，預計本十年內世界石油供給量將達到峰並開始下降。很多國家的能源安全受到危脅，比如，法國和德國2009年的某一天就發現了自己的脆弱——據說是俄羅斯想教訓一下烏克蘭，所以掐斷了天然氣供應管道，雖然僅一天，但他們已深有感觸。
盡管存在這些問題，我們對能源總抱著一種理所當然的態度。家裡的供電不正常了，那毫無疑問是別人的過錯！如果電價上漲了，我們就認為一定是有人搗鬼！在美國，便宜用電已成了理所當然的事情，人們不覺得有什麼奢侈可言，很多人已把它作為一項基本人權。
我們聽說能源日漸枯竭，但另一種聲音也足以將此淹沒，有人說能源到處都是，唾手可得，能源是極好的投資對像，隻要我們足夠聰明，不讓大公司誤導就行。陽光裡有能源、海水裡有能源、風裡有能源，地球深處慢慢滲出的地熱就是能源。有人告訴我們對化石燃料的倚賴其實隻是一種頑習，是一些石油公司一手操縱強加給我們的。
我們需要能源，但我們肆意揮霍擁有的能源。我教書所在的加州大學伯克利分校的大報告廳即使正午時間也用人工照明。鼕天，我們對建築物過度供熱，夏天又過度制冷，我們覺得這樣纔奢華。節約能源成了惡名，它和馬力不足的汽車、不給力的節能燈照明聯繫在一起；節約能源就意味著我們鼕天在家裡還得穿毛衣。
能源是涉及國家安全的中心問題，在軍事和經濟意義上均如此。它不僅影響到總統的決策，也影響到普通民眾的決定。但能源是抽像而神秘的，物理學書籍把它定義為“做功的能力”——但這個定義對理解能源沒什麼用處，除非你理解“功”和“能力”在這裡的技術含義，而這些名詞同樣是抽像的。有人告訴我們要節約能源，但物理學家告訴我們能量守恆是自然法則，並不需要人為選擇。能源太令人迷惑了，未來總統真正需要了解的是哪些有關內容呢？
當您有朝一日當了總統，把有關能源的事情交給能源部長或者科學顧問處理不就行了嗎？要有這麼簡單就好了！想像一下將來很可能會出現的如下兩個場景：能源是當今世界上重要的商品，能源利用與一個國家的財富強烈相關。為了能源，國家之間甚至兵戎相見。我們對能源太敏感了，一個隻為全世界提供2%石油的國家（利比亞）形勢稍有不穩，油價就會暴漲10%。

能源災難一個個接踵而至，震驚世界的墨西哥灣石油洩漏事件好像要成為美國歷嚴重的生態災難。盡管核能支持者們對核能的預測非常樂觀，但核事故卻一再發生——首先是三裡島（Three Mile Island），然後是切爾諾貝利（Chernobyl），當一切似乎歸於太平無事時，福島核事故來了。現在又出現了一種新的能源威脅：壓裂技術，一種鑽取天然氣的方法，據說它會把整個流域污染掉。而且過度的能源消耗可能帶來人類歷大的災難：失控的全球變暖，同時會伴有各種風暴、洪水、以及不可思議的干旱。

我們現在的許多經濟困境來自能源，美國每年50貿易赤字的一半來自石油進口——而且情況可能會更糟。中國和我們有一比，它每年石油進口的增速是50%。這麼嚴重的石油依賴對市場的壓力是巨大的，尤其別忘了，預計本十年內世界石油供給量將達到峰並開始下降。很多國家的能源安全受到危脅，比如，法國和德國2009年的某一天就發現了自己的脆弱——據說是俄羅斯想教訓一下烏克蘭，所以掐斷了天然氣供應管道，雖然僅一天，但他們已深有感觸。

盡管存在這些問題，我們對能源總抱著一種理所當然的態度。家裡的供電不正常了，那毫無疑問是別人的過錯！如果電價上漲了，我們就認為一定是有人搗鬼！在美國，便宜用電已成了理所當然的事情，人們不覺得有什麼奢侈可言，很多人已把它作為一項基本人權。

我們聽說能源日漸枯竭，但另一種聲音也足以將此淹沒，有人說能源到處都是，唾手可得，能源是極好的投資對像，隻要我們足夠聰明，不讓大公司誤導就行。陽光裡有能源、海水裡有能源、風裡有能源，地球深處慢慢滲出的地熱就是能源。有人告訴我們對化石燃料的倚賴其實隻是一種頑習，是一些石油公司一手操縱強加給我們的。

我們需要能源，但我們肆意揮霍擁有的能源。我教書所在的加州大學伯克利分校的大報告廳即使正午時間也用人工照明。鼕天，我們對建築物過度供熱，夏天又過度制冷，我們覺得這樣纔奢華。節約能源成了惡名，它和馬力不足的汽車、不給力的節能燈照明聯繫在一起；節約能源就意味著我們鼕天在家裡還得穿毛衣。

能源是涉及國家安全的中心問題，在軍事和經濟意義上均如此。它不僅影響到總統的決策，也影響到普通民眾的決定。但能源是抽像而神秘的，物理學書籍把它定義為“做功的能力”——但這個定義對理解能源沒什麼用處，除非你理解“功”和“能力”在這裡的技術含義，而這些名詞同樣是抽像的。有人告訴我們要節約能源，但物理學家告訴我們能量守恆是自然法則，並不需要人為選擇。能源太令人迷惑了，未來總統真正需要了解的是哪些有關內容呢？

當您有朝一日當了總統，把有關能源的事情交給能源部長或者科學顧問處理不就行了嗎？要有這麼簡單就好了！想像一下將來很可能會出現的如下兩個場景：

您的科學顧問在大力贊揚太陽能的優點，而經濟顧問卻很憂慮美國汽車工業的衰落，同時你的國務卿正為發生在沙特阿拉伯或伊朗等產油國的革命搞得焦頭爛額，不知所措。對能源的了解是解決這些問題的關鍵所在。

您的能源部長覺得福島核反應堆的核洩漏事故太可怕了，這應該是核電站的喪鐘，但科學顧問說美國不存在海嘯危險，事故中無人因洩漏的核輻射而致死，而且這次事故顯示出了核電站的穩固性。你得平衡各種建議，然後作出決策，但化解各種不同意見似乎是不可能的。

當你的顧問們意見相左時，你該如何得出正確結論？答案顯而易見：你不僅需要懂得他們各自的結論，更應該理解得出各自結論的原因和邏輯。我們生活在一個高科技的世界，你僅僅依靠舊時代總統所掌握的那種信息來當政是難以為繼的，無論在經濟、政治、外交還是軍事上，各個方面都如此。你需要了解並懂得能源，更具挑戰的是——你必須引導公眾和議會。你不能總依靠民意測驗，因為公眾或許無法領會各種問題間微妙的平衡。這時就看你的了，你的作用非常關鍵。

本書的目的不是給出建議，而是傳達知識和見解。作者間或會給出自己的意見，但請注意——這些隻是我作為一個科學家的見解。有朝一日當您身為總統時，如果采取的措施與之相反，我一點都不會奇怪或失望。至少你的選擇是有根據的。

這本書的原則是刪繁就簡，我強調的是本質——作為總統需要知道的東西。本書也包括一些基礎科學知識和相關信息，這些為加深理解提供幫助。

本書開篇講了對近幾次能源災難的新看法。這些事件都曾是媒體上頭版頭條的新聞，這些新聞通常決定了公眾對能源的態度，然而，事實證明這些報道經常是不準確的，或者說是誤導性的。一個災難過後的數月或數年裡，我們經常會發現原來我們的印像是錯的。福島核事故、墨西哥灣漏油事件無疑也是這種情況，甚至我們在認識化石燃料對全球氣候變化的影響上也存在這樣的問題。

本書第二部分討論的是能源的“格局”，但這個格局正以驚人的速度變化著。我們的各種交通工具——載人汽車、卡車、飛機——都依賴液體能源（柴油、汽油等），但我們國內的這種能源供應正日趨減少，已經很危險了。豐富的天然氣礦藏是我們的意外驚喜——但它能作為我們的汽車燃料嗎？天然氣“壓裂”開采技術對環境的破壞究竟有多麼惡劣？這個技術應用到我們巨大的頁岩油礦藏上效果如何？節能真如許多人想像的一樣讓我們不舒服，會明顯降低生活水準嗎？還是節能的同時完全可以不給人帶來不便？更或許，節能實際上是一種傻瓜纔視而不見的，很有好處的投資？

本書第三部分將一一分析那些重要的“新”技術，有些已經比較老了但大有老樹發新芽的意思。既然夜晚沒有太陽能，那它意義究竟何在？核電真的到死期了，還是將再度崛起，福島的灰燼上會飛出浴火重生的鳳凰嗎？氫經濟究竟怎麼了？我們下一代開的都會是電動車嗎？媒體的爆炸性新聞或企業家們的誇張都會扭曲這些問題。

本書臨近結尾時我們會遇到一個問題：什麼是能量？原來這個問題可以推到後。物理學家對能量有很好的定義，無奈這個答案對隻關心能源政策的總統不一定有幫助。所以我們采用的將是一種浸入式方法，我們先了解有關能源的東西，然後再定義它。實際上，這部分內容可讀可不讀，可作為選擇性內容。你不必知道如何定義能源，隻要遇見它時能認識就行。

到了本書的後一部分，我猜您可能想要我提些建議而且我也給出一些。但這些建議隻是我作為一個科學家的狹隘理解，所以這章是不重要的。您將是那位把技術上的可能性與經濟、國家安全及國際外交的各種限制條件進行權衡的人。

一個好總統必須是個領導者，這意味著總統不僅僅要做出正確的決定，還需要引領他的國家。沒有一個科學家或能源部長能讓公眾相信普遍的認識不一定是對的，實現這個壯舉隻有他們信任的人——他們選出來的總統——纔能完成。

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