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出版者:

作者:Miller, Adam

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页数:0

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价格:9.99

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isbn号码:9781432924683

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图书标签:

• 能源
• 可再生能源
• 替代能源
• 可持续发展
• 环境科学
• 能源技术
• 清洁能源
• 太阳能
• 风能
• 生物质能

现代文明的基石：化石燃料的深度剖析与未来挑战 本书聚焦于驱动当前全球经济和工业体系的核心能源——化石燃料的完整生命周期、复杂地质成因、广泛应用及其对地球环境产生的深远影响。本书旨在为读者提供一个全面、深入且极具批判性的视角，理解煤炭、石油和天然气如何在过去两个世纪中塑造了人类社会的面貌，并探讨其在未来能源转型浪潮中所面临的不可避免的困境与机遇。 --- 第一部分：地质深处的回响——化石燃料的起源与勘探 第一章：地球的能量宝库：碳氢化合物的形成史诗 本章将详细追溯化石燃料的形成过程，这是一部跨越数亿年的地质史诗。我们将深入探讨有机物质（古代海洋生物、森林植被）如何被深埋、受到地壳运动带来的高温高压作用，并经历缓慢而复杂的生物化学和热化学转化过程，最终形成煤、石油和天然气。 煤炭的演化路径： 从泥炭沼泽到无烟煤，细致区分不同等级煤炭（褐煤、烟煤、无烟煤）的生成条件、热值特性与化学成分差异。 石油的生成与运移： 探讨“生油岩”和“储油层”的形成机制，以及“圈闭”结构如何有效地保存了地球的液态黄金。介绍有机质成熟度（TOC、Ro值）在石油勘探中的关键作用。 天然气的角色： 分析干气、湿气以及页岩气/致密气等非常规天然气的地质特征，着重阐述天然气在油气生成过程中的伴生性和独立生成性。 第二章：寻觅与开采：化石能源的获取技术 本章详述现代能源工业如何利用尖端技术从地下深处提取这些珍贵资源。我们将全面覆盖从勘探到初始生产的整个技术链条。 地球物理勘探的革新： 剖析二维/三维地震勘探、电磁法勘探等技术如何构建地下三维模型，揭示潜在的油藏和气藏构造。 钻井工程的挑战与进步： 介绍定向钻井、水平井技术、深水钻井平台（如FPSO）的工程复杂性。重点分析极端环境下的钻井安全与效率控制。 非常规资源的突破： 深入解读水力压裂（Fracking）技术在页岩气和致密油开发中的核心地位，及其对全球能源格局的颠覆性影响。探讨地热能与地质结构之间的联系。 原油的初级处理： 介绍井口集输、初步脱水、脱硫等在油气田现场进行的基础处理流程。 --- 第二部分：工业的血脉——应用、转化与经济驱动力 第三章：从炼厂到电站：化石燃料的深度加工 提炼后的原油和天然气需要经过复杂的工业流程才能转化为可用的能源产品和化工原料。本章详细解析现代炼油和天然气处理厂的工艺流程。 炼油厂的炼金术： 详解常减压蒸馏、催化裂化（FCC）、加氢精制、重整等核心单元操作，解释如何从原油中分离出汽油、柴油、航空煤油和润滑油等关键馏分。 天然气的净化与液化（LNG）： 阐述天然气脱除酸性气体（H2S, CO2）、水和重烃的过程。重点分析液化天然气（LNG）的低温生产、储存和再气化技术，及其在跨洋贸易中的战略意义。 焦化与煤的气化： 探讨煤炭转化为焦炭、合成气（Syngas）的工业过程，以及合成气作为甲醇、氨等重要化工产品前体的作用。 第四章：全球经济的引擎：化石燃料的宏观影响 本章超越技术层面，考察化石燃料在过去一个多世纪中对地缘政治、国际贸易和经济发展产生的决定性影响。 能源安全与地缘政治： 分析主要化石燃料出口国（如OPEC成员国、俄罗斯）的战略地位，以及能源管线、贸易路线（如霍尔木兹海峡）在国际冲突与合作中的角色。 能源价格的波动机制： 探讨原油期货市场、库存数据（如EIA报告）如何影响全球市场情绪，以及价格冲击对制造业和服务业的连锁反应。 基础设施的依赖性： 评估现代城市、交通运输系统和全球供应链对化石燃料驱动的内燃机和电力系统的深度依赖程度。 --- 第三部分：不可回避的代价——环境、健康与监管挑战 第五章：燃烧的后果：化石燃料与大气化学 本章将聚焦于化石燃料燃烧活动直接导致的空气质量下降和气候变化问题。这是理解能源未来转型的核心挑战。 空气污染物排放清单： 详细分析燃煤、燃油过程中产生的二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）和颗粒物（PM2.5/PM10）的来源、转化路径及其对人体呼吸系统的危害。 温室气体动力学： 深入解释二氧化碳（CO2）作为主要温室气体在大气中的停留时间、辐射强迫效应及其与全球平均温度上升的线性关系。讨论甲烷（CH4）作为强效温室气体在天然气泄漏中的重要性。 酸雨的形成与治理： 剖析SO2和NOx如何在大气中氧化生成硫酸和硝酸，对生态系统和建筑物的腐蚀作用，以及烟气脱硫（FGD）等控制技术。 第六章：生态系统与水资源压力 化石燃料的开采和运输过程对本地生态环境，特别是水资源，构成了严峻的挑战。 水资源消耗与污染： 详细考察水力压裂对地下水资源的巨大需求，以及压裂返排液（Flowback Water）中高浓度盐分、重金属和添加剂的潜在环境风险。讨论油砂开采中的尾矿坝问题。 泄漏与溢油风险： 分析管道运输、海上钻井平台泄漏对海洋和陆地生态的长期破坏，介绍防污修复技术的局限性与成本。 开采对地质环境的影响： 探讨采煤引发的地面沉降、矿井水排放对流域生态的影响，以及天然气开采与微小地震活动的相关性研究。 第七章：政策的十字路口：全球监管与碳的未来定价 本章探讨国际社会试图通过政策手段管理化石燃料使用所采取的措施，以及这些措施对行业前景的影响。 碳排放的量化与限制： 介绍碳排放核算体系（Scope 1, 2, 3），以及《京都议定书》和《巴黎协定》等国际条约的框架目标。 碳定价机制的实践： 深入分析碳税（Carbon Tax）和排放交易体系（ETS）的工作原理、各自的经济激励效果和实施中的政治阻力。 化石燃料的“搁浅资产”风险： 讨论在严格气候政策下，尚未开采的储量可能因无法经济开采而成为“搁浅资产”的金融风险。 --- 第四部分：从依赖到过渡——化石燃料的最终篇章 第八章：清洁化的努力与技术瓶颈 尽管面临挑战，行业内部也在积极探索如何使现有化石燃料的使用更加“清洁”，本章评估这些技术的真实效果和局限性。 碳捕获、利用与封存（CCUS）： 详细介绍燃烧后捕集、预燃捕集、富氧燃烧等技术路径。分析其高昂的能源消耗、储存地质安全评估（如CO2的长期地质封存稳定性）以及商业化推广的障碍。 燃料质量的提升： 探讨超低硫燃料标准的实施，以及先进燃烧技术（如低NOx燃烧器）在减少污染物排放中的作用。 天然气作为“桥梁能源”的争论： 客观分析相比煤炭，天然气在发电侧的减排优势，但同时审视其上游开采过程中的甲烷泄漏问题（甲烷的全球变暖潜能值）。 结论：能源系统的惯性与加速变革 本书的结论部分将总结化石燃料在人类发展中的历史功绩，同时强调其内在的不可持续性。它将强调，虽然现有基础设施对化石燃料的依赖性极强，但技术、环境和监管压力正以前所未有的速度推动全球能源系统的结构性调整。理解化石燃料的全部故事——从地质深处到全球气候模型——是审慎规划任何可持续能源未来的前提。

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最让我感到**意外和受启发的**部分，是这本书末尾对于**“能源哲学”**的探讨。在近乎全书的技术与经济分析之后，作者突然笔锋一转，开始探讨人类文明与能源消费的根本关系。他提出了一个发人深省的问题：我们追求的“可持续能源”是否只是另一种形式的“无限增长”的载体？这种深入到存在层面的反思，极大地拓宽了我的思维边界。他没有给出标准答案，而是引导读者思考，在能源结构彻底改变后，人类的生活方式、社区结构乃至时间观念会如何变化。这种宏大叙事与微观技术细节的完美结合，使得这本书具有了跨学科的魅力。它不仅是一本关于如何生产能源的书，更是一本关于我们希望构建一个什么样的未来的书。它成功地将冰冷的技术图表，注入了人文关怀与未来想象，让我在合上书本的那一刻，感受到的不仅仅是知识的充实，更是一种面对未来的责任感和清晰的方向感。

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这本书的**学术严谨性**达到了一个非常高的水准，这从它对“技术成熟度模型（TRL）”的应用方式就可以看出来。作者非常谨慎地对待那些尚未被充分验证的“黑科技”，他不会盲目鼓吹那些尚未实现商业化的概念，而是非常清晰地界定了每种技术的当前状态、可预期的成本下降曲线以及面临的核心物理或工程障碍。例如，在讨论“绿色氢能”的生产效率时，他引用了多篇最新的能源化学期刊数据，并对比了不同电解槽技术的能量转换效率，甚至细致到催化剂的选择对长期稳定性的影响。这种对细节的极致追求，使得全书的论证都建立在坚实的数据和同行评议的基础上，极大地增强了文本的可信度。对于我这种追求深度知识而非泛泛之谈的读者来说，这种对每一个技术论断背后“证据链”的清晰呈现，是衡量一本专业书籍价值的黄金标准。读这本书，就像是进行了一次高强度的、有导师指导的专业知识训练。

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这本书的**叙事节奏**掌控得非常高明，这一点非常值得称赞。它没有采用传统的教科书式的线性叙事，将所有新能源技术并列介绍，而是巧妙地将不同技术路线——比如核聚变的前景、地热能的地域限制、以及生物燃料的环境悖论——编织成一张相互关联的复杂网络。我特别欣赏作者在描述“潮汐能”这一相对小众领域时所采取的视角。他不仅详细解释了其工作原理和能量密度计算，还深入探讨了其对沿海生态系统的长期影响，这种兼顾工程可行性与生态伦理的讨论，在很多同类书籍中是缺失的。更妙的是，在讨论看似无解的技术瓶颈时，作者会突然穿插一段对某个新兴创业公司或某个基础科学突破的引用，瞬间将沉闷的技术讨论拉回到充满希望的创新前沿。这种“抑扬顿挫”的写作手法，使得原本可能枯燥的技术性章节变得引人入胜，像是在跟随一位博学的向导，穿梭于能源技术的历史遗迹和未来工地之间，节奏张弛有度，让人心甘情愿地跟随其思路前行。

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作为一名对**政策制定**略有关注的读者，这本书在**政策分析**方面的锐度给我留下了极其深刻的印象。它并非简单地罗列各国政府的补贴政策或碳税标准，而是深入剖析了这些政策在实际推行过程中遇到的阻力，以及政策制定者在“短期政治利益”与“长期环境责任”之间如何进行痛苦的权衡。有一个章节专门讨论了“电网现代化”的必要性，其描述之生动，简直像是在看一部关于基础设施的惊悚片——老旧电网在极端天气面前的脆弱性，以及分布式能源并网带来的复杂调控难题。作者没有回避能源转型中的“阵痛期”，反而坦诚地指出了当前政策框架的结构性缺陷，比如如何公平地分配清洁能源转型带来的成本和收益，避免“绿色资本主义”加剧社会不平等。这种不回避矛盾、直击要害的批判精神，让这本书超越了单纯的技术介绍，真正上升到了公共政策研讨的高度，读完后我感觉自己对“能源转型”的复杂性有了更接地气、也更深刻的理解。

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这本书拿到手，**第一印象**就挺出乎意料的。封面设计走的是那种极简主义风格，黑白灰的搭配，配上一个抽象的能量符号，乍一看还以为是什么哲学著作或者高深的物理学教材。我本来期待的是那种充满太阳能板、风力涡轮机插图的“科普入门”书籍，结果一翻开，发现内容深度远超我的想象。它不是那种只停留在概念层面介绍“什么是太阳能”、“风能的优点”的浅显读物。作者似乎对能源领域的历史脉络有着极为深刻的洞察，开篇并没有急于介绍新技术，而是花了大量篇幅梳理了工业革命以来化石燃料体系的兴衰，以及驱动这种转变背后的社会经济学逻辑。读起来感觉像是在阅读一部宏大的能源史诗，充满了对现有能源范式的批判性反思。特别是它对“能源贫困”和“地缘政治”如何与能源供应深度绑定的分析，观点犀利，逻辑严密，让我对我们习以为常的“用电”这件事，产生了全新的敬畏感和警惕心。这本书的文字密度非常高，每一个段落都信息量爆炸，需要我反复阅读和消化，绝非可以囫囵吞枣的读物。

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