永续农业设计原则6：能源循环

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第六项永续农业设计原则是 "能源循环"

这一设计原则涉及到通过捕捉、储存和使用现场的能量来实现能量的循环。

在自然界中，当能量被循环时，生物系统就会生长。

例如，当叶子在秋天从落叶树上落下时，它们会分解，为微生物、昆虫和其他植物提供营养和能量来源。

因此，这个系统中的生命就会成长和繁殖。新的植物和昆虫最终将达到它们生命的终点，营养物质将回到土壤中，开始新生命的下一个循环。

如果额外的树叶被风从另一个地方吹来，它们也将被添加到这个地方的资源中，生命系统将更加成长。

在我们的永续农业设计中，寻求捕捉能量，以增加我们生活系统的增长，并设置将延续生命的循环。

这里的策略是利用流经一个地点的能量，并将其转变成 "循环"，使其得到利用，最终增加该地点的可用能量。

在能源循环中：

1. 我们对场地上存在的能量进行回收，否则这些能量会从系统中流出
   

2. 我们捕捉并储存从外部来源进入我们场地的能量。

以下是能源循环的一些例子，我们捕捉、储存和回收能量，以建立现场的资源：

1. 采集风和太阳等 "野生 "能量，用于发电。

2. 落叶被收集起来用作覆盖或堆肥
   

3. 厨房残渣和垃圾用于制作堆肥或在蚯蚓养殖场中喂蚯蚓
   

4. 将家庭灰水引入花园，为树木提供水和养分
   

5. 种植绿肥作物，并在它们开始开花时砍掉，然后埋到土壤中，以丰富土壤并增加有机物。
   

6. 动物粪便经过堆肥，用作肥料，或用于生产沼气，作为燃料来源。
   

7. 雨水被收集并储存在高处，如山坡上，这样就不需要用能源将其抽到需要的下坡处。

能源的性质

每个系统中的能量都遵循一个非常可预测的模式，物理学将这些模式之一描述为热力学第二定律，或熵增定律。

该定律指出，能量随着时间的推移而减少，从可用的能量（用于生长和修复的过程）变为不可用的能量。一旦能量转变为不可用的形式，我们就无法恢复它。熵是对不可用能量的衡量，所以熵的增加仅仅意味着不可用能量的数量在增加。

能量循环和水循环：一个实际例子

这个过程可以通过雨水收集的例子来简单说明：

1. 当水以云的形式出现在大气层中时，它具有非常高的势能，也就是可以用来做功的能量。

2. 当雨水落下时，势能被转化为动能，也就是运动。
   

3. 如果雨水流入高处的大坝，剩余的势能被捕获和储存，并可用于执行工作。
   

4. 所做的工作是为山下的房屋和农场供水。由于水在重力作用下流动，它自己流到房子里，而不需要用泵抽到那里。

5. 当水到达房子时，它只能作为灰水或灌溉水流入地下，不能再为我们执行工作。
   

6. 在太阳的照耀下，其太阳能被植物和树木利用，将地面上的一些水吸上来（这基本上是一个太阳能泵），在那里，水通过植物和树木的叶子蒸腾作用以水蒸气的形式释放回大气中。
   

7. 大气中的水蒸气重新聚集，形成云层，再次开始整个循环。
   

但是，如果太阳的额外能量没有把水抽回空气中，水就会沉淀在地面的最低点，在那里所有的潜在能量都会被用完，这是最大熵的位置，所有的能量都无法使用。

能量循环和生命系统

当任何能量在系统中移动时，由于熵的作用，它们会自然减少。如果它们被 "循环"，以储存能量，并有助于生命系统的成长，那么，可用的能量减少并不重要。如果我们收集雨水、阳光、厨房残渣和动物粪便，并利用它们来种植果园，那么这些能量就会储存在果树中。

总而言之

大自然本身就是一个庞大而又极其复杂的循环系统，它将物质和能量不断地以一种形式转化为另一种形式。如果我们能够在我们的永续农业设计中重现这些自然循环，我们就可以让它们以一种非常节能的方式自行运作，以获取能量和养分，在我们设计场地上建立并进一步发展生命系统。

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