浅谈新型能源

浅谈新型能源

【摘要】：如何以可持续发展的方式满足不断增长的能源需求，既是挑战，也提供了历史性的机遇。这不仅要求国际社会继续采取有效措施，使全球贫困人口能享受现代能源技术的恩惠，更重要的还将有赖于采用先进的技术提高矿物燃料等能源生产的效率，推广洁净煤炭等技术，以及增加可再生等新能源的使用量等

【关键词】：新型能源；一次能源；硅

世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用，因而它是建筑在化石能源基础之上的一种经济。 然而，这一经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭。如何以可持续发展的方式满足不断增长的能源需求，既是挑战，也提供了历史性的机遇。这不仅要求国际社会继续采取有效措施，使全球贫困人口能享受现代能源技术的恩惠，更重要的还将有赖于采用先进的技术提高矿物燃料等能源生产的效率，推广洁净煤炭等技术，以及增加可再生等新能源的使用量等。

1.能源的类型

通常凡是能被人类加以利用以获得有用能量的各种来源都可以称为能源。能源种类繁多，而且经过人类不断的开发

与研究，更多新型能源已经开始能够满足人类需求。根据不同的划分方式，能源也可分为不同的类型。

首先根据产生的方式以及是否可以再利用能源可分为一次能源和二次能源、可再生能源和不可再生能源。一次能源包括可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气资源，其中包括水、石油和天然气在内的三种能源是一次能源的核心，它们成为全球能源的基础；除此以外，太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内，而电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等能源都属于二次能源。其次根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源，污染型能源包括煤炭、石油等，清洁型能源包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。最后根据能源使用的类型又可分为常规能源和新型能源。常规能源包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源。新型能源包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及用于核能发电的核燃料等能源。

2.我国能源现状

能源是左右可持续发展进程的关键因素之一。一方面，能源为改善人类生活和促进经济发展所必需。与此同时，能

源也可能造成空气污染、全球变暖等健康和环境问题。

从资源总量看，我国是一个资源大国，品种丰富，一些重要资源拥有量位居世界前列。但从人均资源占有量看，我国又是一个”资源小国”，低于世界平均水平。我国作为发展中的国家，不能盲目地跟随西方工业化国家利用化石能源发展工业，急剧地扩大百万人口以上的城市，大规模地向城市转移来自农村的强壮劳动力（只留下老、弱、病、残的人口在农村）；盲目地加速地增加私人汽车……如此，必将提前遭受能源危机的冲击！

在目前的层面上，我们对石油、天然气的依赖相当严重，目前汽油价格不断上涨，是所有的碳化合物（石油、煤和天然气）开始耗尽的首批迹象。不管石油藏量还够人类使用40年还是100多年，碳作为能源供应者的时代在人类历史中将只是一个短短的篇章。

3.新型能源开发新方向--硅的利用

同碳一样，硅也与氧气一起’燃烧’。但是，地球上实际存在的硅（化学结合）数量无限。除了氧气之外，硅是地球表层最常见的元素，因为普通沙粒里都有硅。如果能够成功地以合适的成本把银光闪闪的硅用做产生能量的物质，那么人类将摆脱对资源用尽的一切忧虑。

硅作为产生能量的物质，甚至可能比石油和煤还多。与碳不同，硅也可以同氮一起燃烧。在大自然里没有纯硅，它都是以化学方式结合的，大多与氧化合。二氧化硅与通常的石英砂和石英岩没有什么不同，地壳的3/4是由这种物质组成的。地球表层二氧化硅多的原因很简单：几乎没有其他化学化合物像硅和氧的化合那么坚固。因此，要把这两种元素分开需要很多能量。但是，为把这两种元素分开所需的能量不会丢失。硅里蕴藏着能量。纯硅将成为一种带有与碳相同的能源密度的电池：一磅硅产生的能量与一磅碳产生的能量大致相当。随时都可以通过使硅与氧或者氮一起’燃烧’的方式，使硅中所含有的化学能量重新释放出来。硅在开辟一种不受时间限制地储存能源和安全地运送能源的新方法。

从安全的角度来说，硅是最佳的燃料。例如，与铀燃料棒不同，硅在运输时不需要安全容器；也不像氢那样需要高压油箱。这种能源物质可以简单地用卡车装运。在运送硅时，驾驶员甚至可以吸烟。用燃烧着的烟不能点燃碎硅片，甚至用切割烧嘴也不能点燃碎硅片。 运输硅的船只沉没后，不会像油船那样发生环境灾难。在船只破损时，运载的硅会简单地下沉，然后随着时间的推移在海底重新转变成沙子。 但是，应该先发展燃烧硅的发电厂。硅的大多数能量将在与纯氧一起燃烧时释放出来。

可以毫无问题地使硅氮化物变成生产氮化肥的基本原料氨。这将为生产这种植物养料开辟一条全新的道路。但如果用硅大量取代石油或天然气，那么产生的氨会大大超过生产化肥所需的数量。但这种刺鼻的气体还含有一部分能量，它会燃烧。另外还可以看到一种更令人惊异的用途：氨也可以充当汽车燃料电池的氢

供应者。

4.结束语

面对越来越严峻的能源危机，为推进新能源的产业化利用，中国政府目前正在制订”可再生能源促进法”，并有望于今年年底交全国人民代表大会常务委员会讨论。一旦该法案通过，政府将通过价格支持来强制发展这一市场，以便降低成本、促进技术革新。

参考文献：

[1] 陈军、袁华堂，新能源材料，化学工业出版社，2003.1

[2] 李振波，工业厂矿能源管理，冶金工业出版社，2002.4

[3] 2006年中国能源统计年鉴，中国统计出版社2006.12

[4] 陈军、陶占良，能源化学，化学工业出版社，2004.3

[5] 王革华、艾德生，新能源概论，化学工业出版社，2006.8