Energia yhteiskunnassa
Wikipedia
Energia on yksi kaikkien yhteiskuntien peruspilareista. Energia on kyky tehdä työtä ja sen yksikkö on joule. Työn eli energian käytön intensiivisyyttä kuvaa teho, jonka yksikkö on Watti. Energiasta hyödynnettävissä olevaa osuutta kutsutaan exergiaksi. Yhteiskunta on yhdessä toimivien ihmisten ja ympäristön muodostama kokonaisuus. Yhteiskunnat voidaan jaotella energiankulutuksen mukaan ja siten tehdyn työn mukaan. Vallitseva trendi on ollut energiankäytön lisääntyminen.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Energiankäytön historia
[muokkaa] Esiteollinen yhteiskunta
Energiankäyttö on ollut pienimmillään metsästäjä-keräilijä yhteisöissä ennen tulen keksimistä. Silloin ainoa käytetty energia saatiin ravinnosta ja ainoa tehty työ oli itse tehtyä. Ravinnosta käyttöön saatava työteho on luokkaa 100-300 Wattia. Pitkäkestoisessa työnteossa ihminen pystyy tuottamaan noin 100 W tehon, lyhytaikaisessa ponnistuksessa teho voi nousta noin 2 kW:iin. Ravinnontarve on 6000-20000 kJ vuorokaudessa eli keskitehona 250-800 W. Tulen käyttöönotto on ensimmäinen selvä energiankäytön lisäys, sillä jo tavallisen nuotion teho (tässä tapauksessa lämpöteho) on selvästi suurempi kuin tavallisen ihmisen ruumillisessa työssä.
Seuraavat vaiheet energiankäytön lisäämisessä olivat orjat, kotieläimet ja koneet. Koska orjat ovat ihmisiä ei työteho nouse, mutta he, jotka orjuuttivat voivat nauttia suuremmista työnhedelmistä kuin mitä itse pystyisivät tuottamaan. Kotieläimiä käytettiin lähinnä liikkumiseen, tavarankuljetukseen ja maanmuokkaukseen mutta myös esim. myllyjen pyörittämiseen.
[muokkaa] Ensimmäiset koneet
Ensimmäisiä koneellisia energiankäyttöjä olivat vesirattaat ja tuulimyllyt, joilla veden ja ilman virtauksien liike-energiaa muuutetaan mekaaniseksi energiaksi, lähinnä koneiden pyöritysenergiaksi.
[muokkaa] Teollinen yhteiskunta
Höyrykoneen käyttöönotto mahdollisti polttoaineiden käytön energialähteenä, mutta edelleen vain lämpöä ja mekaanista energiaa kyetiin tuottamaan teollisessa mittakaavassa. Höyrykattilan, höyryturbiinin ja generaattorin yhdistelmä mahdollisti teollisen mittakaavan sähköenergian tuottamisen ja siten sähkönkäytön lisääntymisen.
Suurien energiamäärien käsittely mahdollisti teollisen tuotannon ja siten synnytti teollisen yhteiskunnan. Aluksi teollinen yhteiskunta perustui lämmön ja mekaanisen energian tuotantoon mutta sähkönkäytön lisääntyminen muokkaa yhteiskuntaa sähköiseksi yhteiskunnaksi. Energiakäyttö lisääntyy ja suurin yhä kasvava osuus siitä on sähköä. Uusimmat käyttöön otetut energialähteet ovat ydinfissio ja auringonsäteily, joita käytetään lähinnä sähköntuotantoon.
[muokkaa] Energiankäytön kohteita teollisessa yhteiskunnassa
[muokkaa] Energiankäytön määrä
Vuonna 2004 ihmiskunnan primäärienergiankäyttö oli 441 triljoonaa joulea eli 441 eksajoulea (10537,1 Mtoe)[1]. Keskimääräiseksi tehoksi saadaan siten 14 TW. Vertailun vuoksi auringon säteilyn määrä maapalloon on 5,4 jottajoulea eli 5,4 kvadriljoonaa joulea ja teho 173875 TW (Maan säteenä 6356 km ja aurinkovakiona 1370 W/m²). Ihmispopulaation vuosittainen ravinnosta saadun energian kulutus on 19 eksajoulea ja teho 0,6 TW (keskimääräinen energiantarpeena päivässä 8 MJ/vrk).
[muokkaa] Lähteet
- ↑ http://www.bp.com/liveassets/bp_internet/globalbp/globalbp_uk_english/publications/energy_reviews_2006/STAGING/local_assets/downloads/spreadsheets/statistical_review_full_report_workbook_2006.xls
