【正文】 性循環(huán)，將使人類永遠可以各取所需地消耗電能。光分解水制取氫的研究已有一段歷史。目前也找到一些好的催化劑，如鈣和聯(lián)吡啶形成的配合物，它所吸收的陽光正好相當于水分解成氫和氧所需的能量。另外，二氧化鈦和含鈣的化合物也是較適用的催化劑。酶催化水解制氫將是一種最有前景的方法，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些微生物，通過氫化酶誘發(fā)電子與水中氫離子結合起來，生成氫氣?？傊?，光分解水制取氫氣一旦成功突破，將使人類徹底解決能源危機的問題。 氫燃料的貯存 ? H2密度小，運輸和貯存都是很大問題。液氫，沸點低，常溫下壓力很大，對設備要求高。目前主 ? 要考慮貯氫金屬。 ? 1999年，我國研制 出的納米碳管，是 很好的貯氫材料。 在 298K， 200atm下碳納米管 吸附氫（紅色）的模擬圖象 核 能 ? 1. 核裂變能 —把重核分裂成兩個中等質量的核時，釋放出大量的能，此過程稱核裂變。 核裂變反應是個連鎖反應 原子彈爆炸 秦山核電站 ? 但是 ,核聚變需足夠高的溫度 (109℃ ),足夠長的時間 (1s)。而且要能人為控制不使爆炸。 ? 目前，人類已經(jīng)實現(xiàn)了人工核聚變的實驗室試驗。 氫彈 太陽能 ? 太陽上進行的反應是核聚變反應，質量變化 4 106噸，產(chǎn)生能量 4 1023kJ 。地球每天接受的輻射能可達 6 1018kJ ，其萬分之一，足夠人類消耗。 太陽能汽車 生物質能 (bioenergy) 生物質能是指由太陽能轉化并以化學能形式貯藏在動物、植物、微生物體內的能量。生物質 (biomass)本質上是由綠色植物和光合細菌等自養(yǎng)生物吸收光能，通過光合作用把水和二氧化碳轉化成碳水化合物而形成。一般說，綠色植物只吸收了照射到地球表面的輻射能的 ％～ ％。即使如此，全部綠色植物每年所吸收的二氧化碳約 7 1011t，合成有機物約5 1011t。因此生物質能是一種極為豐富的能量資源，也是太陽能的最好貯存方式。 生物質能可以說是現(xiàn)代的、可再生的“化石燃料”，可為固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)。它儲量大，使用普遍，含硫量低、充分燃燒后有害氣體排放極低。因此，在世界能源結構中至今還占有十分重要的地位，尤其是在廣大的農(nóng)村和經(jīng)濟不發(fā)達的地區(qū)。 稻草、劈柴、秸稈等生物質直接燃燒時，熱量利用率很低，僅 15%左右，即便使用節(jié)柴灶，熱量利用率最多也只能達到 25%左右，并且對環(huán)境有較大的污染。目前把生物質能作為新能源來考慮，并不是再去燒固態(tài)的柴草，而是要將它們轉化為可燃性的液態(tài)或氣態(tài)化合物，即把生物質能轉化為化學能，然后再利用燃燒放熱。 大規(guī)模利用生物質能的構想 ? 生物質能資源豐富、可再生性強，是一種取之不盡，用之不竭的能源。 ? 隨著科學技術的發(fā)展，人類將會不斷培育出高效能源植物、發(fā)現(xiàn)新的生物質能轉化技術。生物質能的合理開發(fā)和綜合利用必將對提高人類生活水平，為改善全球生態(tài)平衡和人類生存環(huán)境做出更積極的貢獻。 風能 （ wind energy） 這是利用風力進行發(fā)電、提水、揚帆助航等的技術，這也是一種可以再生的干凈能源。隨著風力發(fā)電技術的提高和市場的不斷擴大，近年來風力發(fā)電增長迅速。單機容量不斷擴大，國外有實力的企業(yè)正在開發(fā) 3~5MW 機組，目前兆瓦機組已走向商業(yè)化。全世界風力發(fā)電裝機容量到 2022 年底已達到 萬千瓦。德國居世界第一位，我國東南沿海及西北高原地區(qū)（如內蒙、青海、新疆）也有豐富的風力資源，現(xiàn)已建成小型風力發(fā)電廠 9 個，發(fā)電裝機容量 2 萬千瓦。 風能的利用 風力渦輪機 地熱能 （ terrestrial heat energy） ? 地殼深處的溫度比地面上高得多，利用地下熱量也可進行發(fā)電。在西藏的發(fā)電量中，一半是水力發(fā)電，約 40%是地熱電。西藏羊八井地熱電站的水溫在 150℃ 左右。臺灣清水地熱電站水溫達 226℃ 。近年來發(fā)展最快的是中、低溫地熱的利用，可用于采暖、洗浴、醫(yī)療、旅游、種植業(yè)等。目前，全國已發(fā)現(xiàn)地熱點3200 多處，打成地熱井 2022 多眼。地熱能與地球共存亡，地熱潛力不容忽視。 地熱工廠 海洋能 （ ocean energy） ? 在地球與太陽、月亮等互相作用下海水不停地運動，站在海灘上，可以看到滾滾海浪，其中蘊藏著潮汐能、波浪能、海流能、溫差能等，這些能量總稱海洋能。從 20 世紀 60 年代起法國、前蘇聯(lián)、加拿大、芬蘭等國先后建成 潮汐能發(fā)電站 。中國海洋能資源十分豐富，其中可開發(fā)的潮汐能就有 2022萬 kW 以上。我國在東南沿海先后建成 7 個小型潮汐能電站，其中浙江溫嶺的江廈潮汐能電站具有代表性，它建成于 1980 年，至今運行狀況良好。 節(jié)能技術 ? 現(xiàn)代社會是一個耗能的社會，沒有相當數(shù)量的能源是談不上現(xiàn)代化的?，F(xiàn)代主要能源是煤、石油和天然氣，它們都是短期內不可能再生的化石燃料，儲量都極其有限，因此必須節(jié)能。節(jié)能不是簡單地指少用能量，而是指要充分有效地利用能源，盡量降低各種產(chǎn)品的能耗，這也是國民經(jīng)濟建設中一項長期的戰(zhàn)略任務。 ? 一個國家或一個地區(qū)能源利用率的高低一般是按生產(chǎn)總值和能源總消耗量的比值進行統(tǒng)計比較的，它與產(chǎn)業(yè)結構、產(chǎn)品結構和技術狀況有關。和國際相比，我國的能耗比日本高 4 倍，比美國高 2 倍，比印度高 1 倍。所以若能趕上印度的能源利用率，要實現(xiàn)生產(chǎn)翻一番，似乎不必增加能源消費量。 要實現(xiàn)國 民經(jīng)濟現(xiàn)代化，既要開發(fā)能源，又必須降低能耗，開源節(jié)流并舉，并且要把節(jié)流放到更重要的位置。 ? 我國長期面臨能源供不應求的局面，人均能源水平低，同時能源利用率低，單位產(chǎn)品能耗高。所以必須用節(jié)能來緩解供需矛盾，促進經(jīng)濟發(fā)展，同時也有利于環(huán)境保護。 因此節(jié)能是我國的一項基本國策。 根據(jù)國家能源委員會的預測，到 2020 年，新型的節(jié)能車、新型的工業(yè)節(jié)能裝置和熱力系統(tǒng)，以及節(jié)約能源的部分基礎設施將取代現(xiàn)存的能源設施。 《 京都議定書 》 ? 《 京都議定書 》 是關于減少溫室氣體排放的國際條約。它于 2022年 7月開始生效。 ? 在 《 京都議定書 》 生效前夕，國際社會特別注意可再生能源，尤其是風能的利用。 ? 當前，世界風電電價快速下降，巳日趨接近燃煤發(fā)電成本中國風電成本約在 0、 5元以上，隨著中國風力發(fā)電裝機的國產(chǎn)化和發(fā)電的規(guī)模化，風電成本可望再降。此外，風電外部成本幾乎為零，甚至低于核電成本。 ? 人類之所以特別重視新能源的開發(fā)，是因為傳統(tǒng)的能源已經(jīng)由于人類的肆意揮霍而面臨枯竭！所以，開源還要節(jié)流！這不僅是能源的辯證法，也是一切開發(fā)工作的基本原則。