依靠科学技术进步促进人类未来能源文明

2011年11月24日/董秀成

    从人类能源文明发展看，化石能源过度开发和利用，确实给人类社会物质文明的进步奠定了物质基础，改变了人类生产和生活方式。但是，从人类精神文明层面看，化石能源发展到今天，又给人类带来诸多问题、矛盾，甚至是造成巨大的灾难，尤其是化石能源过度开发对气候、生态、环境等造成破坏，这在很大程度上体现了人类“不文明”的一面。

    人类能源文明由木材过渡到煤炭，由煤炭过渡到石油，这个过程其实最关键的因素是科学技术进步，在能源文明转化过程中，科学技术始终在引领方向，人类在物质文明得到显著进步的同时，精神文明存在诸多问题，其中就包括如何认识、理解、消耗能源尤其是化石能源方面就存在“野蛮”问题。

    展望未来，解决能源“野蛮”还需要科学技术进步，只有科学技术水平不断提高，能源文明才会继续提升，特别是要解决化石能源温室气体排放、破坏地球和污染环境等方面，需要科学技术进步来加以解决。

    人类在解决能源问题方面，一方面需要解决能源来源问题，但更重要的是要解决气候变化和环境污染问题，具体来将就是要发展新能源，逐渐取代或减少对化石能源的过度依赖，实现人类能源文明再度辉煌的目标。

    预计在未来几十年，能源文明的关键技术突破主要在如下几个方面：

    ----太阳能发电技术

　　太阳能发电技术是利用太阳能来生产电力的技术，有三种途径实现这一目的：一是把太阳能转换为热能，利用热能发电；二是直接把太阳能转换为电能；三是通过太阳能—化学能转换，将水分解成氢和氧，利用氢来发电。

    ----氢能利用技术

　　氢能是一种清洁的新能源和可再生能源。氢多作为燃料用于交通运输、热能和动力生产中，具有高效率特点。制氮技术是人类利用氢能的关键技术。

    ----核聚变能利用技术

　　科学家H．A．贝特在1938年提出，太阳巨大能量来源于核聚变。在此之后，科学家便开始努力研究，希望人类能尽早利用核聚变能，其中关键技术是核聚变堆，它是一种通过可控核聚变反应以释放核能的装置。

    ----燃料电池技术

　　燃料电池是将氢、天然气、煤气、甲醇、肼等燃料的化学能直接转换成电能的一类化学电源。与燃煤、燃油等火力发电相比，燃料电池无中间燃烧环节，能量转换效率可以大大提高。如果以燃料电池发电取代常规火力发电，那么全球二氧化碳排放量可降低40%-60%。目前，科学家将开发大型燃料电池作为重点研究项目。

    ----生物质能利用

　　生物质是指一切有生命的可以生长的有机物质，包括动植物和微生物。所有生物质均具有一定能量。生物质能由太阳能转换而来，是绿色植物、藻类和光合细菌通过光合作用贮存的化学能。