内容简介

能源是点亮人类文明的星火，也是重塑地球面貌的力量。从钻木取火的原始智慧到蒸汽机轰鸣的工业革命，从照亮黑夜的第一盏电灯到驱动AI的超级服务器——每一次能源革命都深刻改变了人类社会的进程。本书以生动的笔触，带领读者穿越能源文明的演进长廊，感受能源开发利用的革新如何推动文明跃迁。书中不仅展现了能源发展的壮丽史诗，更通过真实案例与翔实数据，引导读者思考如何在技术创新与环境保护之间找到平衡。

目录

一、能源进化论 

薪火纪元 

黑金时代 

油气浪潮 

电力革命

二、自然超能力 

生物绿能的转化 

风生水起的律动 

太阳与大地的馈赠 

原子内部的奥秘                                                                                   

三、文明推动力

动力能源的变迁 

点亮世界的密码 

数字洪流的背后 

生态账单的真相 

四、减碳进行时 

拉响高温警报 

碳也可以买卖 

大自然的“碳银行”

让碳排放归零 

结语：比特与瓦特——人类社会的下一场考验

前言/序言

如今，网络搜索引擎已成为我们解决问题的日常工具。但你可能不知道，这个看似简单的操作背后涌动着能量洪流。据测算，一次普通的网络搜索需要调动数万台服务器协同工作，其能耗可让一台55英寸的液晶电视工作半小时。我国网民每日发起数十亿次搜索请求，由此产生的一年耗电量超过三峡水电站的全年发电量。而当全国数亿网民同时刷短视频、发朋友圈或浏览微博时，支撑这些数字活动的数据中心所消耗的电量更是达到了惊人的规模。

在现代生态环境研究领域，“足迹”被用来描述人类活动对环境产生的痕迹或影响。这一概念将人类生活、生产过程中的能源消耗或温室气体排放转化为可视的“环境印记”——正如人行走时会在地面留下脚印，能源的使用同样会在地球上留下痕迹。单次能源消耗的“足迹”看似微小，可一旦在地区、国家乃至全球尺度上持续累积，其生态环境影响便不容忽视。

让我们借助2024年的现象级游戏《黑神话：悟空》一窥数字娱乐背后的能源足迹。以支持该游戏流畅运行的中端配置计算机（含处理器、显卡、硬盘等核心组件）为例，其平均耗电量约为每小时0.5度。根据官方资料和相关统计，完成游戏主线剧情需要约40小时，对应耗电量约为20度；若想达成游戏中的所有成就，则需要近100小时，耗电量将升至约50度。截至2025年1月，该游戏全球销量已突破2800万套。假设所有玩家都完成主线通关，累计耗电量将超过5亿度——而这仅仅是一款游戏所产生的能耗。

AI技术的突飞猛进更是掀起了一场能源消耗的“指数级风暴”。以ChatGPT为例，为满足全球用户需求，其日均用电量已高达50万度。科学家预测，到2027年，全球AI 产业年耗电量将达到85—134太瓦时（1太瓦时相当于10亿度电），如此惊人的能耗规模令人咋舌。                                              纵观人类文明发展史，每一次重大跃迁都伴随着能源开发利用的革新——从蒸汽机活塞的轰鸣到数据中心服务器的嗡响，能源始终是推动社会进步的核心动力。如今，站在AI发展的潮头，地球生态系统的承载边界已清晰可见。

值得注意的是，能源消耗过程中产生的温室气体并非只有二氧化碳，还包括甲烷（CH4）、一氧化二氮（N2O）等，这些气体的“升温能力”各不相同。为便于比较，科学家将不同温室气体的增温影响统一换算为二氧化碳当量。随着AI的不断发展，预计到2030年，全球数据中心排放的二氧化碳当量将攀升至25亿吨，这一数字相当于美国2022年全年二氧化碳当量排放的40%。

今天，AI的兴起宣告未来已来。在这个科技与文明加速演进的时代，如何平衡社会进步与环境保护已成为全人类共同面临的重大课题。

本书将带领读者穿越能源文明的演进长廊，探寻能源足迹的奥秘，了解人类如何利用能源改造地球以及当前面临的挑战。当AI 遭遇能源供给瓶颈时，我们该如何重构未来的能源版图？技术创新与可持续发展能否实现和谐共生？希望这场跨越时空的能源探索之旅能帮助你重新审视人类与地球的关系。

在本书编写过程中，我们尽可能选用权威机构发布的数据和最新研究成果。需要说明的是，由于不同机构与学者采用的统计方式与计算方法存在差异，部分用电量与碳排放数据可能有细微差别。为便于读者更直观地理解能源消耗、温室气体排放与全球环境变化之间的关系，本书将二氧化碳排放量作为主要讨论对象。尽管这种表述方式未能涵盖所有温室气体，但二氧化碳作为人类活动产生的主要温室气体，足以帮助我们理解能源消耗与环境变化的底层逻辑。如果你对相关内容感兴趣并希望深入了解，建议进一步查阅专业书籍或资料。科学的世界广阔而深邃，愿本书成为你探索能源奥秘的起点！