材料與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展-wenkub.com
2025-03-19 07:45 本頁(yè)面
【正文】 另一方面，治理環(huán)境需要材料，如氣體與水的分離膜、減少環(huán)境壓力的電動(dòng)汽車和風(fēng)能，以及太陽(yáng)能所需高功率電池，燃料電池的關(guān)鍵在于開(kāi)發(fā)新材料。 近年來(lái)又強(qiáng)調(diào) 生態(tài)設(shè)計(jì) (Ecodesign)， 以實(shí)現(xiàn)資源與能源的有效利用、產(chǎn)品性能的提高、壽命的延長(zhǎng)、廢品的回收、以及再制造工程的實(shí)施，以達(dá)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。50自組裝制備過(guò)程：楔形元件通過(guò) 物理或化學(xué)作用力物理或化學(xué)作用力 而形成一個(gè)輪 形，而不是人為的外界力量。 高性能材料的研發(fā)將因納米科學(xué)技術(shù)及計(jì)算材料科學(xué)的進(jìn)展高性能材料的研發(fā)將因納米科學(xué)技術(shù)及計(jì)算材料科學(xué)的進(jìn)展而加速發(fā)展。但正在發(fā)展的是的是 “智能系統(tǒng)智能系統(tǒng) ”，即感知，即感知 (敏感元件敏感元件 )?電腦電腦 (指揮指揮 ) ?制動(dòng)制動(dòng) (壓電壓電陶瓷、形狀記憶合金、電流變流體等陶瓷、形狀記憶合金、電流變流體等 ) 。49 智能材料是隨外界環(huán)境而改變其性能的一類材料智能材料是隨外界環(huán)境而改變其性能的一類材料 (如變色太如變色太陽(yáng)鏡陽(yáng)鏡 )，也可發(fā)展為具有自適應(yīng)、自預(yù)警、自修復(fù)的材料。48216。47 在結(jié)構(gòu)材料中，鋼和鋁以其高性價(jià)比在 21世紀(jì)上半葉仍占主導(dǎo)地位；輕金屬鈦、鎂將逐年增加。46216。半導(dǎo)體照明所用材料為 InGaN、 AlInGaN外延片，作成發(fā)光二極管 (LED)， 因其技術(shù)復(fù)雜，仍處于開(kāi)發(fā)階段。除 芯片材料外，還有更多的功能材料是 21世紀(jì)研發(fā)重點(diǎn)，以適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的需求。 新材料涉及面更廣，最重要的是信息功能材料、新能源材料 (含節(jié)能技術(shù) )、高性能結(jié)構(gòu)材料、生物醫(yī)用、仿生及智能材料的探索。碳系材料：自然間是碳循環(huán)； 資源豐富q同素異型：從柔軟墊圈到 最硬金剛石q碳纖維：耐高溫 2500186。建筑業(yè)推廣要改規(guī)范。地球綠化面積擴(kuò)大216。From “Interdisciplinary Science Reviews”, Vol26, No4, 2022,P254 35 由于溫室氣體不斷增加，到本世紀(jì)末溫升 (冰河期與目前溫差 5－ 6186。如 2022年我國(guó)水泥產(chǎn)量約 10億噸，排放 8億噸 CO2， 80萬(wàn)噸 SO2， 160萬(wàn)噸 NOx和 800萬(wàn)噸粉塵，還有大量污水。海水中有 40萬(wàn)億噸氘 (一升海水中氘的聚變能相當(dāng)于 300升汽油)，稱作永恒能源，但難度太大，物理證明可行，工程問(wèn)題難解決(耐高溫、高通量中子輻射材料 )，預(yù)計(jì) 50－ 100年后實(shí)現(xiàn)，目前已組織國(guó)際合作?？?再生能源 資 源 世界 中國(guó)太陽(yáng)能 陸 地每年接受能量相當(dāng)于 標(biāo) 煤106億 噸 104億 噸水能 (萬(wàn) 億 千瓦 時(shí) )技 術(shù) 可開(kāi) 發(fā)經(jīng)濟(jì) 可開(kāi) 發(fā)生物 質(zhì) 能(億 噸 標(biāo) 煤 ) 65 7風(fēng) 能 (億 千瓦 )技 術(shù) 可開(kāi) 發(fā) 96 陸 上 ，近海 地 熱 (億 噸 標(biāo) 煤 )總資 源量技 術(shù) 可開(kāi) 發(fā)1400500110－潮汐能 (億 千瓦 )理 論資 源量技 術(shù)資 源量76664－世界和中國(guó)可再生能源資源狀況27世界光伏電能、風(fēng)能、生物質(zhì)能 (酒精 )的發(fā)展趨勢(shì) 世界電能分布光伏電能風(fēng)能生物質(zhì)能28216。 太陽(yáng)能可分為光伏能和太陽(yáng)爐，光電轉(zhuǎn)換效率不高！ 材料類型 材料 轉(zhuǎn)化效率 %硅 多晶 9－ 12非晶（膜） 6－ 9單晶 ～ 20化合物半導(dǎo)體GaAs（ 晶） 18－ 30CdS， CdTe（ 膜） 10－ 12CuInSe2（ 膜） 10－ 12敏化納米染料薄膜（大面積） 5 有機(jī)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換膜 5幾種成熟和正開(kāi)發(fā)的光伏轉(zhuǎn)換材料最近美國(guó)加州大學(xué)開(kāi)發(fā)出多波段半導(dǎo)體光電轉(zhuǎn)換材料，其轉(zhuǎn)換率高達(dá)37% 25 光伏轉(zhuǎn)換電能價(jià)高，約 10倍于火電。 今后可能會(huì)便宜，因無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，構(gòu)造簡(jiǎn)單。252。252。 1975年按體積計(jì)算，世界合成樹(shù)脂產(chǎn)量與粗鋼體積比達(dá) :1，美、德分別達(dá) :1和:1。金屬材料有資源枯竭問(wèn)題15 可以看出，目前已探明的金屬礦床，多者可用不足 200年，少者僅 20－ 30年，可能解決的途徑有以下幾個(gè)方面：加強(qiáng)對(duì)地球資源深度勘探和采掘 地球構(gòu)造剖面圖 16 世界資源大國(guó)，多數(shù)礦山開(kāi)發(fā)深度已達(dá)到 1000米以上，有的達(dá) 4000米，我國(guó)只有幾百米。 中國(guó)歷年糧食
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