化学与能源

1．常规能源——矿物燃料
　　
　　常规性能源主要为矿物燃料的煤、石油、天然气等。
　　
　　煤在国民经济中占有很重要的地位，被称为“黑色的金子”、“现代工业的粮食”。它是由有机物和无机物组成的复杂混合物，主要含有C元素。煤的主要加工方式是把它隔绝空气加热，使其分解生成焦炭、煤焦油和焦炉气等。焦炭是冶金工业的重要原料，煤焦油是重要的化工原料，而焦炉气则是重要的燃料。在加工煤炭以及使用煤作燃料的过程中，对于所产生的煤灰、煤渣、“废气”、“废液”都应加以合理的处理和利用，一定要做到消除污染，保护环境。
　　
　　石油被称为“现代工业的血液”，也是一种混合物，主要含有碳、氢两种元素，同时还有少量的S、O、N等元素。因其成分复杂，很少直接使用，一般须进行炼制，通过炼制可以获得汽油、煤油、柴油等燃料和各种机器所需的润滑油以及许多气态烃等产品。在大力发展石油工业的过程中，我们必须高度重视石油炼制、石油化工等工业产生的“废水”、“废气”和“废渣”以及海底采油、油船运输等对大气、地面和江河湖海的污染。
　　
　　天然气是当今世界上最重要的气体矿物燃料，主要成分为甲烷，是蕴藏在地下的一种重要能源。也是一种污染比较小的燃料。
　　
　　2．绿色能源——太阳能
　　
　　太阳能是个巨大的能源，可以通过四个渠道被人类利用：(1) 通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等以风能、水能等形式表现出来。(2) 被海洋吸收，成为海洋内能，再以潮汐能的形式释放出来。(3) 通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来。(4) 通过转换成电能被人们直接使用，如：太阳能照相机，太阳能电话，太阳能冰箱，太阳能电视机，太阳能住宅。
　　
　　3．其它能源——氢能、核能
　　
　　氢气作为正在崛起的新型能源，引起人们的高度重视。
　　
　　其主要的优点在于：(1) 矿物资源是有限的，而氢气可以用水作原料来制取，有广泛的来源。(2) 氢气燃烧时放出的热量多，每千克氢气燃烧发热量高达143000千焦，为同质量汽油的三倍。(3)氢气燃烧的产物是水，对环境无污染，是一种清洁能源。
　　
　　发展氢能源还需要解决如何廉价、大量地制备氢气及如何安全贮存、运输氢气等问题。
　　
　　核能是现代人类社会高度进步的象征，也是一种洁净的能源。其优点主要有：
　　
　　(1) 干净并相对安全。
　　
　　(2) 核燃料资源丰富。海水中氘的储量达45万亿吨，作为能量资源，可供人类使用上百亿年。
　　
　　(3) 核燃料量小，可缓解交通运输的紧张。
　　
　　(4) 成本低，经济合算。
　　
　　世界上第一座核电站建于前苏联的奥布宁期克，于1954年6月27日投产运行，其热功率为3万千瓦。我国第一座自行设计建造的秦山核电站于1991年12月15日发电，功率为30万千瓦。