Среди энергоносителей можно выделить пищу для человека, пищу для рабочих домашних животных, уголь (паровая машина), ветер (ветряные мельницы и паруса), дрова, воду (водяные движители и гидроэлектростанции), нефть (двигатель внутреннего сгорания), атомную энергию (АЭС), а в будущем, возможно, тяжелые атомы водорода в термоядерной энергетике. В целом современный человек тратит на механическую работу гораздо больше энергии через различные небиологические энергомашины, чем через биологические энергомашины. Очень интересен пример парусника. Технология по расположению и конструкции парусов позволила исключить мускульную силу гребцов (энергию человеческой энергомашины) в качестве основного движителя корабля. Энергия ветра улавливается парусами и умножает силу матросов. С созданием современного парусного вооружения появилась возможность с достаточно небольшим экипажем совершать дальние плавания. Небольшой экипаж позволял брать запасы продовольствия, пригодные для дальних путешествий. Но в данном случае используется (эксплуатируется), в конечном счете, энергия Солнца. Энергозатраты матросов, управляющих современным парусником, ни в какое сравнение не идут с энергозатратами гребцов на галерах. Однако получаемая работа на одного матроса в сотни раз выше, чем на одного гребца, да и качество транспорта (скорость доставки, надежность) гораздо выше. Работа, которая произведена с помощью одного грузового автомобиля, гораздо больше, чем суммарные энерготраты на его производство. Общим в этих примерах является то, что человек использует в своем труде энергию солнца и ветра, продуктов переработки нефти, угля, газа и взрывчатых веществ для совершения полезной механической работы. Используется все: и машины, и человеческий труд.
Исследователь Подолинский первым обратил внимание на то, что результат трудовых усилий человека превышает его собственные энергозатраты. Чтобы подчеркнуть эту мысль, Кузнецов в предисловии к книге Подолинского образно пишет, что КПД труда человека выше 100 % (здесь имеется в виду отношение результата труда человеческой энергомашин к затратам самой энергомашины, без учета других источников энергии). Подолинский анализирует этот вывод в своей книге на примере выращивания зерна пшеницы. Точно так же можно вывести, что если суммировать энергозатраты взрывника и даже энергетические затраты других людей на производство взрывчатых веществ в целом, то они будут гораздо меньше работы, произведенной взрывником с помощью взрыва. Управляя искусственной или естественной энергомашиной, человеческий труд действует как переключатель, триггер, малыми усилиями направляющий энергию этой энергомашины на созидание, на пользу человеку.
Под энергоресурсом мы понимаем источник энергии, расходуемой на производство продукта труда. Энергоресурсы — это дрова, ветер, вода (мельницы и гидроэлектростанции), уголь, газ и нефть, уран и внутренняя энергия Земли… Наиболее удобной формой энергии с точки зрения передачи и превращения ее в механическую работу является в настоящее время электричество. Паруса, ветряки, водяные мельницы, гидроэлектростанции, тепловые электростанции, атомные электростанции — вот последовательный ряд энергомашин, созданных трудом человека. За последние 200 лет энергопотребление цивилизации возросло в пять раз. Это привело к увеличению средней продолжительности жизни вдвое, в два раза сократило рабочую неделю и позволило не только обеспечить продуктами питания возросшее в шесть раз население планеты, но и существенно улучшить его быт, облегчить условия труда.
В истории человечества можно условно выделить следующие эры технологии на основе смены основных источников энергии, используемых в производственных процессах:
1. Домашние животные и земледелие.
2. Древесный уголь (плавление бронзы и железа).
3. Водяные мельницы.
4. Ветряные мельницы. Уже требуется железо для создания более совершенных механизмов.
5. Каменный уголь как заменитель дров (отопление).
6. Каменный уголь как источник энергии пара (паровые машины).
7. Гидроэлектроэнергия и нефть, газ (двигатель внутреннего сгорания).
8. Информационная эра (увеличение КПД двигателей, экономия энергоресурсов и открытие принципиально новых, таких, как атомная энергия, улучшение управления).
К настоящему времени человечество освоило следующие способы извлечения энергии из природы:
ЭНЕРГИЯ СВЕТОВОГО ДНЯ. Способы: охота, рыболовство и собирательство, скотоводство и земледелие; домостроительство. Источники: солнечный свет, растения и животные.
ЭНЕРГИЯ ОГНЯ. Способы: отопление жилища, освещение жилища, приготовление пищи, плавление металлов, двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели. Источники: растения, каменный и древесный уголь, нефтепродукты и природный газ)
ЭНЕРГИЯ ВОДЫ. Способы: водяные мельницы, гидроэлектростанции. Источники — движения водных толщей.
ЭНЕРГИЯ ВОЗДУХА. Способы: парус, ветряные мельницы, воздухоплавание, ветряные электростанции. Источники — ветры и воздушные потоки.