1.4. Энергетические эпохи Если вы не думаете о будущем, то его у вас и не будет.

Джон Голсуорси

Исторические эпохи можно разделять по разным основаниям: по сменам общественно-экономических формаций, по существованию империй, по основному конструкционному материалу и т.п. Но одной из фундаментальных причин, определяющей смену экономических формаций, взлет и падение империй и целых цивилизаций, является смена господствующего источника энергии и зависящей от него энерготехники. Поэтому вполне возможно рассматривать историю человечества как последовательную смену энергетических эпох.

Эпоха мускульной энергетики. За этот период источником энергии служила химическая энергия пищи, превращающаяся в мускульную силу человека, а позже и прирученных животных. Верблюды, ослы, лошади, буйволы, быки, ламы, олени, собаки, слоны и даже страусы – все эти животные являлись энергетическими двигателями древних эпох в разных странах и на разных континентах. На них возили товар, распахивали землю, качали воду, поднимали грузы и т.п. Наличие такого энергоисточника в хозяйстве было необходимым условием выживания, показателем благополучия. Коэффициент полезного действия таких «генераторов» определялся их индивидуальными физиологическими показателями и увеличивался посредством простых механизмов – хомута и подковы, рычага, ворота, блока и т.п.

Могущество государства уже тогда определялось его энергообеспеченностью, выражающейся в количестве рабов, ослов лошадей и т.п. Лошади, верблюды, быки в некоторых странах и цивилизациях являлись своего рода «твёрдой валютой», в которую вкладывали свои сбережения, производили расчёты, брали дань и т.п. С помощью мускульной силы люди древности строили такие сооружения, масштабы которых поражают до сих пор. Египетские пирамиды, города Майя, Великая Китайская стена, Московский Кремль – все эти величественные сооружения построены исключительно на энергии человека и животных.

В течение этой эпохи невозобновляемые энергоресурсы, к которым относятся органические ископаемые, такие как каменный уголь, нефть и газ, продолжали накапливаться. Так продолжалось примерно до VIII-Х веков.

Затем наступила эпоха механоэнергетики, длившаяся до XVIII века. В этот период человек стал дополнительно использовать механическую энергию возобновляемых энергоресурсов – энергию речной воды и ветра. Для этих целей использовались водяные колеса и ветряные крылья. Человек получил в свое распоряжение силы, во много раз превосходящие его собственные и силу домашних животных. Вместо рабов, вращающих какой-нибудь ворот водяного насоса, стали требоваться ремесленники, плотники, кузнецы. Рабовладельческий строй стал экономически невыгодным и сменился феодальным.

Водяные и ветряные мельницы стали центрами, определяющими уклад средневековой жизни. Мельник стал самой главной и значительной фигурой средневекового производства. Чаще всего владельцем мельницы и был феодал. Ветряная мельница – обязательный элемент средневекового пейзажа.

Энергетические ресурсы в эту эпоху полностью восстанавливались, а окружающая среда оставалась практически в первозданном виде.

Вёсельный флот, движимый энергией гребцов, уступил место парусному кораблю – символу технического прогресса того времени, вбирающему в себя все самые передовые технические решения и инновации.

Те страны, которые оказались технически способны к постройке и эксплуатации большого количества парусных кораблей, стали прирастать новыми землями. Великобритания, Испания, Португалия соперничали между собой за колонии во всех уголках земного шара. Их борьба двигала мировую историю с XV поXVII век, результаты которой во многом определили облик современного мира. Испанский, португальский и английский языки именно в это время распространились по всему миру, и сегодня являются государственными языками многих стран.

Благодаря достижениям кораблестроения, навигации, картографии, парусный корабль покорил всю землю, включая суровую Антарктиду. Имена бесстрашных путешественников, таких как Христофор Колумб,Васко да Гама,Америго Веспуччи,Фернан Магеллан, навсегда вписаны в учебники истории. Открытие новых торговых маршрутов стимулировало притоккапитала, развитиеторговлии культуры. Звёздное время парусного флота получило название эпохи Великих географических открытий. Своей красотой, совершенством, изощрённостью технических решений и искусством выполнения работы парусные корабли поражают нас и сегодня, они навсегда останутся символом романтики и путешествий.

Но совершенство парусника стало и причиной его гибели. Парусный флот стал одним из факторов, во многом определившим завершение романтической эры энергии воды и ветра, уступившей место практичной и деловой эпохе химической теплоэнергетики, которая длится до сих пор.

Главным источником энергии становится химическая энергия, выделяющаяся при сгорании органических ископаемых ресурсов: каменного угля, нефти и т.д. А основной движущей силой является энергия пара или газов, используемая в тепловых двигателях. Изобретение тепловых двигателей качественно изменило энергетические возможности Человека. Он перестал зависеть от прихотей ветра, смог оторваться от рек, служивших не только источниками энергии, но и являющихся основными торговыми путями.

Принципиальное отличие этой эпохи состоит в том, что человечество уничтожает ресурсы, доставшиеся ему как результат процессов, протекавших на Земле миллионы лет и имевших своим первоисточником энергию Солнца. Все это сопровождается загрязнением окружающей среды продуктами сгорания и отходами производства. Загрязнение окружающей среды, в том числе и радиационное, начинает тормозить развитие традиционных энергетических технологий.

В связи с этим продолжается активный поиск альтернативных источников энергии, способных заменить энергию сжигания органического топлива.

Темы для докладов и рефератов

Простые механизмы на стройках Древнего мира.

Устройство водяных мельниц.

Устройство и принцип действия ветряных мельниц.

История развития упряжи и рабочих инструментов для лошадей.

Дискуссии

Источники энергии будущего.

Литература

1. Данилов, Н.И. Использование ресурсов и энергии: учебное пособие для элективного курса «Энергосбережение» в старших классах / Н.И. Данилов, Ю.Н. Тимофеева, А.П. Усольцев, Я.М. Щелоков, В.Ю. Балдин. – Екатеринбург, 2010.

2. Ваганов, А. От хомута до автомобиля. Инновации как самый древний способ управления обществом / А. Ваганов. Независимая газета. 2006. №11-14.

3. Военно-исторический портал античности и средних веков. -www.xlegio.ru.