有關(guān)身邊的新能源與新材料以及應(yīng)用情況

【專家解說】：新能源(又稱非常規(guī)能源)是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源。目前的新能源有太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。 中國能源需求的急劇增長打破了中國長期以來自給自足的能源供應(yīng)格局，自1993年起中國國成為石油凈進口國，且石油進口量逐年增加，使得中國接入世界能源 市場的競爭。由于中國化石能源尤其是石油和天然氣生產(chǎn)量的相對不足，未來中國能源供給對國際市場的依賴程度將越來越高。 國際貿(mào)易存在著很多的不確定因素，國際能源價格有可能隨著國際和平環(huán)境的改善而趨于穩(wěn)定，但也有可能隨著國際局勢的動蕩而波動。今后國際石油市場的不穩(wěn)定以及油價波動都將嚴重影響中國的石油供給，對經(jīng)濟社會造成很大的沖擊。大力發(fā)展可再生能源可相對減少中國能源需求中化石能源的比例和對進口能源的以來程度，提高中國能源、經(jīng)濟安全。 新能源的分類: 太陽能：新能源太陽能太陽能一般指太陽光的輻射能量。太陽能的主要利用形式有太陽能的光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換以及光化學(xué)轉(zhuǎn)換三種主要方式，廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風能，化學(xué)能，水的勢能等由太陽能導(dǎo)致或轉(zhuǎn)化成的能量形式。利用太陽能的方法主要有：太陽電能池，通過光電轉(zhuǎn)換把太陽光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能；太陽能熱水器，利用太陽光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電等。 核能：核能是通過轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特·愛因斯坦的方程e=mc^2;，其中e=能量，m=質(zhì)量，c=光速常量。 海洋能：海洋能海洋能指蘊藏于海水中的各種新能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽度差能等。這些新能源都具有可再生性和不污染環(huán)境等優(yōu)點，是一項亟待開發(fā)利用的具有戰(zhàn)略意義的新能源。波浪發(fā)電，據(jù)科學(xué)家推算，地球上波浪蘊藏的電能高達90萬億度。海上導(dǎo)航浮標和燈塔已經(jīng)用上了波浪發(fā)電機發(fā)出的電來照明。大型波浪發(fā)電機組也已問世。中國在也對波浪發(fā)電進行研究和試驗，并制成了供航標燈使用的發(fā)電裝置。潮汐發(fā)電，據(jù)世界動力會議估計，到2020年，全世界潮汐發(fā)電量將達到1000-3000億千瓦。世界上最大的潮汐發(fā)電站是法國北部英吉利海峽上的朗斯河口電站，發(fā)電能力24萬千瓦，已經(jīng)工作了30多年。中國在浙江省建造了江廈潮汐電站，總?cè)萘窟_到3000千瓦。 風能：風能是太陽輻射下流動所形成的新能源。風能與其他能源相比，具有明顯的優(yōu)勢，它蘊藏量大，是水能的10倍，分布廣泛，永不枯竭，對交通不便、遠離主干電網(wǎng)的島嶼及邊遠地區(qū)尤為重要。風力發(fā)電，是當代人利用風能最常見的形式，自19世紀末，丹麥研制成風力發(fā)電機以來，人們認識到石油等能源會枯竭，才重視風能的發(fā)展。 生物質(zhì)能：生物質(zhì)能來源于生物質(zhì)，也是太陽能以化學(xué)能形式貯存于生物中的一種新能源，它直接或間接地來源于植物的光合作用。生物質(zhì)能是貯存的太陽能，更是一種唯一可再生的碳源，可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的燃料。地球上的生物質(zhì)能資源較為豐富，而且是一種無害的新能源。地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的物質(zhì)有1730億噸，其中蘊含的能量相當于全世界能源消耗總量的10-20倍，但利用率不到3%。 地熱能：地球內(nèi)部熱源可來自重力分異、潮汐摩擦、化學(xué)反應(yīng)和放射性元素衰變釋放的能量等。放射性熱能是地球主要熱源。中國地熱資源豐富，分布廣泛，已有5500處地熱點，地熱田45個，地熱資源總量約320萬兆瓦。 氫能：氫能在眾多新能源中，氫能以其重量輕、無污染、熱值高、應(yīng)用面廣等獨特優(yōu)點脫穎而出，將成為21世紀的理想新能源。氫能可以作飛機、汽車的燃料，可以用作推動火箭動力。 未來將要發(fā)展的新能源: 波能：即海洋波浪能。這是一種取之不盡，用之不竭的無污染可再生能源。地球上海洋波浪蘊藏的電能高達9×104tw。近年來，在各國的新能源開發(fā)計劃中，波能的利用已占有一席之地。盡管波能發(fā)電成本較高，需要進一步完善，但進展已表明了這種新能源潛在的商業(yè)價值。日本的一座海洋波能發(fā)電廠已運行8年，電廠的發(fā)電成本雖高于其它發(fā)電方式，但對于邊遠島嶼來說，可節(jié)省電力傳輸?shù)韧顿Y費用。美、英、印度等國家已建成幾十座波能發(fā)電站，且均運行良好。 可燃冰：這是一種與水結(jié)合在一起的固體化合物，它的外型與冰相似，故稱“可燃冰”?？扇急诘蜏馗邏合鲁史€(wěn)定狀態(tài)，冰融化所釋放的可燃氣體相當于原來固體化合物體積的100倍。據(jù)測算，可燃冰的蘊藏量比地球上的煤、石油和天然氣的總和還多。 煤層氣：煤在形成過程中由于溫度及壓力增加，在產(chǎn)生變質(zhì)作用的同時也釋放出可燃性氣體。從泥炭到褐煤，每噸煤產(chǎn)生68m3氣；從泥炭到肥煤，每噸煤產(chǎn)生130m3氣；從泥炭到無煙煤每噸煤產(chǎn)生400m3氣。科學(xué)家估計，地球上煤層氣可達2000tm3。 微生物：世界上有不少國家盛產(chǎn)甘蔗、甜菜、木薯等，利用微生物發(fā)酵，可制成酒精，酒精具有燃燒完全、效率高、無污染等特點，用其稀釋汽油可得到“乙醇汽油”，而且制作酒精的原料豐富，成本低廉。據(jù)報道，巴西已改裝“乙醇汽油”或酒精為燃料的汽車達幾十萬輛，減輕了大氣污染。此外，利用微生物可制取氫氣，以開辟能源的新途徑。