只要人类的肌肉还是唯一的原动力，所有劳动率都会由新陈代谢需求 —— 食物和饲料的消化率、恒温生物体的基础代谢率与生长要求、肌肉的机械效率 —— 决定。 成年人做功的持续输出功率不超过100W。食物转化为机械能的效率不超过20%~25%。 …… 技术的传播已经使很大一部分人脱离了生产过程， 如今(在越来越多的计算机帮助下)，全球大规模的商品设计和生产只需一小部分劳动力。 …… 这一事实视为机器终将取代碳基生命的过程的一部分，是下一个合乎逻辑的步骤。

机器在热力学上是有生命的，它们的传播符合自然选择： 失败品不会繁殖，新物种会扩散； 并且它们倾向于向着环境可容纳的上限去发展； 在连续的更新换代中，效率也会逐渐提高，更具机动性，寿命更长。 …… 机器相对于生物，存在着明显的优势，这是不可否认的事实。

机器用它们的生产、运输和储存所需的基础设施(矿山、铁路、公路、工厂、停车场)取代了大面积的自然生态系统。 人类越来越多地将时间用于服务机器。 机器的废料导致了土壤、水和大气的大量退化。 全球范围内的汽车总质量已远远高于全体人类。 化石燃料的有限性对阻止机器的崛起几乎没有任何作用。 在短期内，它们可以通过提高效率来适应燃料短缺； 从长远看，机器可以依赖可再生能源。

[加] 瓦茨拉夫 斯米尔 Vaclav Smil《能量与文明》

能源革命的两种措施

1 节能： 交通、建筑、工业、电力

2 换能： 生物质能、太阳能

生物质能

生物质能是人类历史上最早使用的能源，也就是树枝、秸秆、干牛粪之类的‘柴火’。

生物质

利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体(植物、动物和微生物)

生物质能的利用方式：

1. 直接燃烧：传统烧柴灶改进为节柴灶，燃烧效率从10%提高到20%~30%
2. 生物燃料：通过一定条件，使生物质气化、炭化、热解和催化液化而成
3. 制取沼气：有机物在厌氧环境中通过微生物发酵，产生可燃气体 —— 甲烷
4. 制取酒精：利用糖质、淀粉和纤维素等原料，经发酵，制成乙醇

太阳能

太阳能的利用方式：

1. 加热： 包括生活热水、热能利用
2. 发电： 利用半导体的光生伏打效应转光能为电能

人所需的热量(单位：大卡，即Kcal)

男性每日基础代谢率 = 6.25×身高(cm)+10×体重(kg)-5×年龄。 女性每日基础代谢率 = 男性的 - 161； 每日所需热量 = 每日基础代谢率 x k。 很少活动：k 取 1.2 较少运动：k 取 1.375 中等运动：k 取 1.55 高强度运动：k 取 1.725

1度电有多少热量？

1cal=4.18J; 1W=1J/s 1度电 = 1KWh = 1KW×3600s = 3,600KJ ≈ 860Kcal 1Kg标准煤的热值 = 7,000Kcal = 7,000x4.18KJ = 29,260KJ 1度电相当于标准煤的质量为：3600KJ / 29,260KJ=0.123kg

常用能源单位 Tce 吨标准煤；Mtce 百万吨标准煤；Kgce 千克标准煤，1Kgce=29307kJ；Gce 克标准煤。 Toe 吨油当量，1kgoe=41816kJ。 Btu 英热单位，1Btu=1055J。 MW 兆瓦10^6瓦；GW 吉瓦10^9；TW 太瓦10^12。 kW.h 千瓦时。