淺談化學(xué)與能源

柳志航　林祥峰　陳鑠

【摘 要】能源作為我們?nèi)祟惿婧桶l(fā)展的一種必不可少的物質(zhì)，從最初的鉆木取火獲取能量到現(xiàn)在形成以化石能源為主導(dǎo)的生產(chǎn)發(fā)展方式，能源已經(jīng)和我們的生活息息相關(guān)。但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迅速，可供利用的化石能源越來(lái)越少，部分地區(qū)能源出現(xiàn)了危機(jī)。與此同時(shí)，大部分地區(qū)的生態(tài)環(huán)境也遭到了污染，這就迫使我們一方面必須積極尋找新能源，另一方面研究開發(fā)出節(jié)能技術(shù)。下面就以能源為核心進(jìn)行論述。

【關(guān)鍵詞】能源；能源發(fā)展；化石能源；能源危機(jī)；新能源；節(jié)能技術(shù)

1 能源發(fā)展史

地球至今約有五十億年的歷史。世界能源經(jīng)歷了柴草、煤炭、石油三個(gè)時(shí)期，并經(jīng)歷了兩次能源危機(jī)。

1.1 柴草時(shí)期古代，人類以樹枝、雜草等當(dāng)燃料，用于熟食和取暖；靠人力、畜力，并利用一些簡(jiǎn)單的水力與風(fēng)力機(jī)械作動(dòng)力，從事生產(chǎn)活動(dòng)。以柴草為主要能源的時(shí)期延續(xù)了漫長(zhǎng)的時(shí)間，那時(shí)生產(chǎn)和生活水平都很低。

1.2 人類開發(fā)利用煤炭的歷史悠久，早在2000多年前的我國(guó)春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，就已用煤作燃料。18世紀(jì)60年從英國(guó)開始的產(chǎn)業(yè)革命，使能源結(jié)構(gòu)發(fā)生第一次革命性變化從生物質(zhì)能轉(zhuǎn)向了礦物能源，既由木炭轉(zhuǎn)向了煤炭。至今煤炭仍是人類最重要的能源之一。1990年世界一次能源消費(fèi)構(gòu)成中，煤炭占27.3%，僅次于石油，居第二位。化工原料中的3/5、民用商品能源中的4/5都來(lái)自煤炭。煤炭的利用提高了人類的發(fā)展生產(chǎn)力，使人類的生活水平得到了提高。

1.3 石油的發(fā)展也經(jīng)過(guò)幾千年的歷史，但現(xiàn)在已經(jīng)成為世界各國(guó)最重要的能源了，目前石油的需求還在增加，石油的用途廣泛，經(jīng)過(guò)加工可以分離得到很多副產(chǎn)品，因此它的地位至今還無(wú)法撼動(dòng)。

2 我國(guó)的能源現(xiàn)狀

一是能源以煤炭為主，可再生資源開發(fā)利用程度很低。中國(guó)探明的煤炭資源占煤炭、石油、天然氣、水能和核能等一次能源總量的90%以上，煤炭在中國(guó)能源生產(chǎn)與消費(fèi)中占支配地位。

二是能源消費(fèi)總量不斷增長(zhǎng)，能源利用效率較低。隨著經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，中國(guó)的能源消費(fèi)呈持續(xù)上升趨勢(shì)。

三是能源消費(fèi)以國(guó)內(nèi)供應(yīng)為主，優(yōu)質(zhì)能源供應(yīng)不足。并且能源開發(fā)難度較大。與世界能源資源開發(fā)條件相比，中國(guó)煤炭資源地質(zhì)開采條件較差，大部分儲(chǔ)量需要井工開采，極少量可供露天開采。石油天然氣資源地質(zhì)條件復(fù)雜，埋藏深，勘探開發(fā)技術(shù)要求較高。未開發(fā)的水力資源多集中在西南部的高山深谷，遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，開發(fā)難度和成本較大。非常規(guī)能源資源勘探程度低，經(jīng)濟(jì)性較差。

中國(guó)遠(yuǎn)景一次能源資源總儲(chǔ)量估計(jì)為4萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。但是，人均能源資源占有量和消費(fèi)量遠(yuǎn)低于世界平均水平。煤炭和水力資源人均擁有量相當(dāng)于世界平均水平的50%，石油、天然氣人均資源量?jī)H相當(dāng)世界平均水平的1/15左右。

3 化石能源與環(huán)境污染

化石能源是一種碳?xì)浠衔锘蚱溲苌铮侵该禾俊⑹汀⑻烊粴獾冗@些埋藏在地下和海洋下的不能再生的燃料資源。 它由古代生物的化石沉積而來(lái)，是一次能源。它包含的天然資源有煤炭、石油和天然氣。煤炭是埋藏在地下的植物受地下和地?zé)岬淖饔茫?jīng)過(guò)幾千萬(wàn)年乃至幾億年的炭化過(guò)程，釋放出水份、二氧化碳、甲烷等氣體后，含氧量減少而形成的。 煤炭在地球上分布較為廣泛，不集中某一產(chǎn)地。石油是水中堆積的微生物殘骸，在高壓的作用下形成的碳?xì)浠衔铩Ｊ徒?jīng)過(guò)精制后可得到汽油、煤油、柴油和重油。石油在地球上分布不均，中東占54%，北美占12%，南美占9%，幾乎占了可確認(rèn)埋藏量的3/4。天然氣直接采掘于地下，含甲烷為主。在攝氏零下162度被冷卻，液化后，作為液化天然氣 用大型專用海輪或油罐輸送。天然氣的分布也非常偏于中東，美洲和歐洲大陸。

總之化石能源是目前全球消耗的最主要能源，從世界范圍看，今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，煤炭、石油等化石能源仍將是能源供應(yīng)的主體，中國(guó)也不例外。但隨著人類的不斷開采，化石能源的枯竭是不可避免的，大部分化石能源本世紀(jì)將被開采殆盡。不僅如此，化石能源的開采和燃燒也給我們的家園帶來(lái)了很多的環(huán)境污染。大量化石能源的燃燒產(chǎn)生了大量的二氧化碳?xì)怏w，產(chǎn)生了溫室效應(yīng)，全球變暖，海水平面上升，另外，化石燃料的不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，二氧化硫，一氧化碳，還帶來(lái)了酸雨等不正常的天氣變化。二是熱污染。火電站發(fā)電所剩“余熱”被排出到河流、湖泊、大氣或海洋中，在多數(shù)情況下會(huì)引起熱污染，以致明顯改變其原有的生態(tài)環(huán)境。

4 新能源的發(fā)展與節(jié)能技術(shù)

由于全球化石能源是有限的，外加上它所帶來(lái)的環(huán)境影響，現(xiàn)在人們正在積極的開發(fā)清潔新能源，部分可再生能源利用技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，并在世界各地形成了一定的規(guī)模。目前太陽(yáng)能、風(fēng)能以及水力發(fā)電、地?zé)崮艿鹊睦眉夹g(shù)已經(jīng)得到了應(yīng)用。在我們國(guó)家，水力發(fā)電、太陽(yáng)能等已經(jīng)逐漸在利用，目前也在積極的開發(fā)核能。太陽(yáng)能可以說(shuō)是一種可再生的資源，我們現(xiàn)在對(duì)它大力的開發(fā)利用，太陽(yáng)能發(fā)電，太陽(yáng)能燈，太陽(yáng)能熱水器等等都是對(duì)它的利用，并且太陽(yáng)能是一種十分清潔的能源。核能也在積極探索，核能發(fā)電是一種不錯(cuò)的利用方式，但是在這個(gè)過(guò)程中會(huì)有核輻射，從另一方面來(lái)說(shuō)這對(duì)人又有一定的潛藏危害！

當(dāng)然，不僅僅是要發(fā)展新能源，同時(shí)我們也要節(jié)能，不能浪費(fèi)那些有限的能源。節(jié)能減排一直都是我們國(guó)家的一大口號(hào)，同時(shí)我們也在積極的探索節(jié)能技術(shù)。節(jié)能技術(shù)是指采取先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目的。具體可理解為，根據(jù)用能情況，能源類型分析能耗現(xiàn)狀，找出能源浪費(fèi)的節(jié)能空間，然后依此采取對(duì)應(yīng)的措施減少能源浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)約能源的目的。目前，我們國(guó)家也在積極探索新的節(jié)能技術(shù)，在能源利用效率上也是大力研究，比如對(duì)石油，煤炭的利用越來(lái)越廣了；在發(fā)電效益上，越來(lái)越注重效率，不斷改進(jìn)技術(shù)；在家用電器方面，節(jié)能家電已經(jīng)逐漸走進(jìn)了我們的生活，節(jié)能空調(diào)、節(jié)能洗衣機(jī)等等。不僅僅是在化石能源的基礎(chǔ)上發(fā)展，同時(shí)也在新能源上發(fā)了很大的功夫，例如我們不斷在研究效率更高的新能源發(fā)電技術(shù)，太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)電等等。在對(duì)化石能源的處理上也下了很大的功夫，例如廢熱的利用和收集等等。總之，節(jié)能技術(shù)在日益的完善，新能源的開發(fā)也在有序的進(jìn)行，當(dāng)然，能源的利用也需要我們大家提高意識(shí)，這樣才能保證不浪費(fèi)。

5 結(jié)論

從目前的發(fā)展情況來(lái)看，可供利用的化石能源僅僅可利用幾十年到上百年，這對(duì)于我們?nèi)祟惖拈L(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展肯定是不利的，因此我們現(xiàn)在必須居安思危，提高自己的能源意識(shí)。一方面，我們要好好利用有限的化石能源，同時(shí)不能夠?qū)h(huán)境當(dāng)做經(jīng)濟(jì)發(fā)展的犧牲品；另一方面，我們要大力的開發(fā)新的清潔能源，比如太陽(yáng)能等可持續(xù)利用的能源，而且我們也要注重節(jié)能，這樣我們才能走可持續(xù)發(fā)展的道路，我們對(duì)能源的利用才會(huì)越來(lái)越好！

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[責(zé)任編輯：曹明明]