浅谈化学与能源

柳志航　林祥峰　陈铄

【摘 要】能源作为我们人类生存和发展的一种必不可少的物质，从最初的钻木取火获取能量到现在形成以化石能源为主导的生产发展方式，能源已经和我们的生活息息相关。但随着经济发展的迅速，可供利用的化石能源越来越少，部分地区能源出现了危机。与此同时，大部分地区的生态环境也遭到了污染，这就迫使我们一方面必须积极寻找新能源，另一方面研究开发出节能技术。下面就以能源为核心进行论述。

【关键词】能源；能源发展；化石能源；能源危机；新能源；节能技术

1 能源发展史

地球至今约有五十亿年的历史。世界能源经历了柴草、煤炭、石油三个时期，并经历了两次能源危机。

1.1 柴草时期古代，人类以树枝、杂草等当燃料，用于熟食和取暖；靠人力、畜力，并利用一些简单的水力与风力机械作动力，从事生产活动。以柴草为主要能源的时期延续了漫长的时间，那时生产和生活水平都很低。

1.2 人类开发利用煤炭的历史悠久，早在2000多年前的我国春秋战国时期，就已用煤作燃料。18世纪60年从英国开始的产业革命，使能源结构发生第一次革命性变化从生物质能转向了矿物能源，既由木炭转向了煤炭。至今煤炭仍是人类最重要的能源之一。1990年世界一次能源消费构成中，煤炭占27.3%，仅次于石油，居第二位。化工原料中的3/5、民用商品能源中的4/5都来自煤炭。煤炭的利用提高了人类的发展生产力，使人类的生活水平得到了提高。

1.3 石油的发展也经过几千年的历史，但现在已经成为世界各国最重要的能源了，目前石油的需求还在增加，石油的用途广泛，经过加工可以分离得到很多副产品，因此它的地位至今还无法撼动。

2 我国的能源现状

一是能源以煤炭为主，可再生资源开发利用程度很低。中国探明的煤炭资源占煤炭、石油、天然气、水能和核能等一次能源总量的90%以上，煤炭在中国能源生产与消费中占支配地位。

二是能源消费总量不断增长，能源利用效率较低。随着经济规模的不断扩大，中国的能源消费呈持续上升趋势。

三是能源消费以国内供应为主，优质能源供应不足。并且能源开发难度较大。与世界能源资源开发条件相比，中国煤炭资源地质开采条件较差，大部分储量需要井工开采，极少量可供露天开采。石油天然气资源地质条件复杂，埋藏深，勘探开发技术要求较高。未开发的水力资源多集中在西南部的高山深谷，远离负荷中心，开发难度和成本较大。非常规能源资源勘探程度低，经济性较差。

中国远景一次能源资源总储量估计为4万亿吨标准煤。但是，人均能源资源占有量和消费量远低于世界平均水平。煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%，石油、天然气人均资源量仅相当世界平均水平的1/15左右。

3 化石能源与环境污染

化石能源是一种碳氢化合物或其衍生物，是指煤炭、石油、天然气等这些埋藏在地下和海洋下的不能再生的燃料资源。 它由古代生物的化石沉积而来，是一次能源。它包含的天然资源有煤炭、石油和天然气。煤炭是埋藏在地下的植物受地下和地热的作用，经过几千万年乃至几亿年的炭化过程，释放出水份、二氧化碳、甲烷等气体后，含氧量减少而形成的。 煤炭在地球上分布较为广泛，不集中某一产地。石油是水中堆积的微生物残骸，在高压的作用下形成的碳氢化合物。石油经过精制后可得到汽油、煤油、柴油和重油。石油在地球上分布不均，中东占54%，北美占12%，南美占9%，几乎占了可确认埋藏量的3/4。天然气直接采掘于地下，含甲烷为主。在摄氏零下162度被冷却，液化后，作为液化天然气 用大型专用海轮或油罐输送。天然气的分布也非常偏于中东，美洲和欧洲大陆。

总之化石能源是目前全球消耗的最主要能源，从世界范围看，今后相当长时期内，煤炭、石油等化石能源仍将是能源供应的主体，中国也不例外。但随着人类的不断开采，化石能源的枯竭是不可避免的，大部分化石能源本世纪将被开采殆尽。不仅如此，化石能源的开采和燃烧也给我们的家园带来了很多的环境污染。大量化石能源的燃烧产生了大量的二氧化碳气体，产生了温室效应，全球变暖，海水平面上升，另外，化石燃料的不完全燃烧会产生有毒气体，二氧化硫，一氧化碳，还带来了酸雨等不正常的天气变化。二是热污染。火电站发电所剩“余热”被排出到河流、湖泊、大气或海洋中，在多数情况下会引起热污染，以致明显改变其原有的生态环境。

4 新能源的发展与节能技术

由于全球化石能源是有限的，外加上它所带来的环境影响，现在人们正在积极的开发清洁新能源，部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展，并在世界各地形成了一定的规模。目前太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。在我们国家，水力发电、太阳能等已经逐渐在利用，目前也在积极的开发核能。太阳能可以说是一种可再生的资源，我们现在对它大力的开发利用，太阳能发电，太阳能灯，太阳能热水器等等都是对它的利用，并且太阳能是一种十分清洁的能源。核能也在积极探索，核能发电是一种不错的利用方式，但是在这个过程中会有核辐射，从另一方面来说这对人又有一定的潜藏危害！

当然，不仅仅是要发展新能源，同时我们也要节能，不能浪费那些有限的能源。节能减排一直都是我们国家的一大口号，同时我们也在积极的探索节能技术。节能技术是指采取先进的技术手段来实现节约能源的目的。具体可理解为，根据用能情况，能源类型分析能耗现状，找出能源浪费的节能空间，然后依此采取对应的措施减少能源浪费，达到节约能源的目的。目前，我们国家也在积极探索新的节能技术，在能源利用效率上也是大力研究，比如对石油，煤炭的利用越来越广了；在发电效益上，越来越注重效率，不断改进技术；在家用电器方面，节能家电已经逐渐走进了我们的生活，节能空调、节能洗衣机等等。不仅仅是在化石能源的基础上发展，同时也在新能源上发了很大的功夫，例如我们不断在研究效率更高的新能源发电技术，太阳能发电、风电等等。在对化石能源的处理上也下了很大的功夫，例如废热的利用和收集等等。总之，节能技术在日益的完善，新能源的开发也在有序的进行，当然，能源的利用也需要我们大家提高意识，这样才能保证不浪费。

5 结论

从目前的发展情况来看，可供利用的化石能源仅仅可利用几十年到上百年，这对于我们人类的长远发展肯定是不利的，因此我们现在必须居安思危，提高自己的能源意识。一方面，我们要好好利用有限的化石能源，同时不能够将环境当做经济发展的牺牲品；另一方面，我们要大力的开发新的清洁能源，比如太阳能等可持续利用的能源，而且我们也要注重节能，这样我们才能走可持续发展的道路，我们对能源的利用才会越来越好！

【参考文献】

[1]滨川圭弘，西川纬一，等.能源环境学[M].郭成言，译.北京科学出版社，2003.

[2]张志军.常州市科学技术协会编.新能源[Z].2010.

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[4]乔春珍.化石能源走向零排放的关键[M].金工业出版社，2011.

[责任编辑：曹明明]