自然能源的利用

当人类进入文明时期，人类开始逐步探索并利用自然界中蕴藏的丰富的天然能源，其中利用最广的是风力和水力。在水力的利用上，古代中国算是比较早使用水力驱动的国家。古中国早在汉朝时期（公元前202—220年）就开始利用水力磨坊生产谷物。桓谭于公元20年左右所著的《新论》中描述了太古三皇之一伏羲发明了杵与研钵，后来又研制出水磨。书中的描写体现出公元1世纪水力磨坊在中国已广为使用:“宓牺之制杵臼，万民以济，及后世加巧，因延力借身重以践碓，而利十倍杵舂，又复设机关，用驴、骡、牛、马及役水而舂，其利乃且百倍。”公元31年，东汉官员杜诗发明了水排，它是一个复杂的机械装置，利用水力传动机械，使皮制的鼓风囊连续开合，将空气送入冶铁炉，铸造农具。

风能利用，已有数千年的历史，在蒸汽机发明以前，风能曾经作为重要的动力，用于船舶航行、提水饮用和灌溉、排水造田、磨面和锯木等。最早的利用方式是“风帆行舟”。埃及可能是最先利用风能的国家，约在几千年前，他们的风帆船就在尼罗河上航行。中国是最早使用帆船和风车的国家之一，至少在3　000年前的商代就出现了帆船。唐代有“乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海”的诗句，可见那时风帆船已广泛用于江河航运。最辉煌的风帆时代是中国的明代，14世纪初叶中国航海家郑和七下西洋，庞大的风帆船队功不可没。明代以后，风车得到了广泛的使用，宋应星的《天工开物》一书中记载有:“扬郡以风帆数扇，俟风转车，风息则止”，这是对风车的一个比较完善的描述。中国风帆船的制造已领先于世界。方以智著的《物理小识》记载:“用风帆六幅，车水灌田，淮阳海皆为之”，描述了当时人们已经懂得利用风帆驱动水车灌田的技术。中国沿海沿江地区的风帆船和用风力提水灌溉或制盐的做法，一直延续到20世纪50年代，仅在江苏沿海利用风力提水的设备曾达20万台。12世纪，风车从中东传入欧洲。16世纪，荷兰人利用风车排水、与海争地，在低洼的海滩地上建国立业，逐渐发展成为一个经济发达的国家。今天，荷兰人将风车视为国宝，北欧国家保留的大量荷兰式的大风车，已成为人类文明史的见证［1］。

虽然风和水等自然能源在很多地方得到利用，但是由于它们存在的天然局限性和效率不高的原因，并未给人类发展带来具有变革意义的影响。