2021-11-07|閱讀時間 ‧ 約 3 分鐘

能源與文明發展

    眾所皆知,從古至今個人到整個文明的生存除了仰賴水與食物,確時常忽略能源的重要性(原始社會亦然)。事實上人類有別於動物的地方很多,包括前肢特化成雙手可以製作器物,以及大腦結構的不同(主要為前額葉的發達),最重要的一點就是能源的運用,很多人會問能源不是工業革命以後的事嗎 ?非也,實際上人類能源利用從開始用火就揭開序幕了。
    用火?沒錯,燃燒物體其實就是物質與氧結合,形成化學鍵並釋放光與熱,達成能量的轉移與釋放,起初原始人類利用火來加熱食物,這有許多優點,除了殺菌之外,也令食物的化學結構產生變化,使食物更容易被人體消化吸收,減少腸胃的負擔,讓人類的大腦得以快速發展(別小看大腦,雖然只佔人體總重約2%,但佔人體耗能20%),而逐漸讓人類大腦有了抽象思考與編故事的能力,進而令人類得以大規模且彈性合作,佔據食物鏈的頂端。
    除此之外,火也可以用來驅趕野獸,在原始社會,燃料都是就地取材,在植被豐富的地方就以落葉枯枝作為燃料,荒漠中就將動物糞便晒乾再燃燒,如果在極地就取出海豹皮下的油做為燃料。
    那最早人類如何生火呢?最初經由原始人類的嘗試,發現在乾燥木頭上用尖銳木棍持續摩擦就會逐漸生煙並慢慢燃燒起來,即所謂的「鑽木取火」,有直接用木棍在木板凹槽上旋轉生火的,也有運用木弓反覆來回摩擦加熱生火的,不過共通點都是要費一番功夫才有辦法生火。
    鑽木取火
    鑽木取火
    後來人們發現一種由隱晶質石英(SiO2)組成,緻密、堅硬,多為灰、黑色的燧石,與黃鐵礦相互敲擊後會產生火花,後來煉鋼技術出現後改用高純度鋼製成的火刀敲擊產生火花,再搭配細碎的易燃物,如艾絨、碳布、某些種類的真菌、鎂等作為火絨引燃剛升起的火花。
    清乾隆帝御用火鐮荷包、火鐮、火絨、打火石
    一直到火柴問世前,鑽木取火與火刀生火一直是世界生火方式的主流(其實更晚近的打火機某種程度上算是火刀火石的改良)。
    開始運用火做更多事
    經過長時間的嘗試與改良,除了上述的燃料之外,也發現質地較為硬實的木頭除了要花點功夫點燃,一旦點燃了火力大得多,燒的時間也比較久,於是人們開始燃燒木柴或木炭,煮染料、煮鹽、燒磚,甚至到接近古文明產生時人們也發現在密閉的火爐中持續以強烈火力加熱鐵砂或銅礦,金屬會慢慢融化成液體,待液體流出並重新凝固即可得到純度較高,且易於打造的金屬,而銅器鐵器的利用也是最初國家文明的利器。
    古代煉鐵
    所以古代的帝國除了糧食,柴火充足與否也是一大課題,那有人會說古代這樣燃燒木材作為能源很環保啊,因為樹木會再長出來啊?果真是如此嗎?關於這些我們接下來再來聊。
    PS 因為經濟系列筆者認為如果不講科技與能源運用的發展會比較不好講,所以先跳到這一部分,請讀者多包涵。
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