未来的人类能源

作为现代人类赖以生存的第一能源,石油正在以飞快的速度被消耗,为此,世界各国的能源专家都致力于寻找和开发石油的替代能源。除了广为人知的太阳能、潮汐能等能源外,还有许多种能源也被科学家设想为可以有效利用的“石油后”能源。改良煤炭虽然人类使用煤炭的历史远远长于使用石油,但是在今天,煤炭的“可持续时间”仍然比石油长得多——据勘探数据显示,地球上的煤炭至少还可以使用200～300年,而石油的可用时间则     

未来的人类能源

作为现代人类赖以生存的第一能源,石油正在以飞快的速度被消耗,为此,世界各国的能源专家都致力于寻找和开发石油的替代能源.除了广为人知的太阳能、潮汐能等能源外,还有许多种能源也被科学家设想为可以有效利用的"石油后"能源.     

石油被替代的可能性与路径之思考

短期内石油作为全球第一大消费能源的地位难以撼动,但随着能源领域材料与技术创新发展以及人类对生态环境保护日益提高,石油作为交通运输燃料被替代的可能性与日俱增.推测替代石油的可能路径有三:(1)电动汽车.依托高效储能电池材料与技术发展,2030年以前有望替代燃油汽车;(2)氢燃料电池汽车.基于廉价高效氢气制取与储运技术,2030~2050年前后氢燃料电池汽车有望进入发展快通道,并可带领人类走进氢经济时代;(3)核聚变能源.可控核聚变技术的突破和小型化,有望全方位提供交通运输动力,或将在2050~2060年前后成为覆盖全领域的主导能源.上述三种路径能否完全替代石油尚存不确定性,但是石油在交通运输领域被大规模替代已成为大势所趋.由燃料应用领域转入材料应用领域将成为石油未来应用的最终归宿.     

绿色梦想正在实现——生物质能发展动向

石油资源逐渐衰竭,原油价格节节攀升,全球变暖和环境污染日益凸显,促使人们不得不去寻找可以替代石油的可再生清洁能源.生物质能源就是世人寄予厚望的替代能源.     

中国的石油资源和发展战略

中国是石油生产大国,石油工业有光明的发展前途,但按国土平均的资源赋存,中国较贫。1980年以后石油生产进入平稳发展的壮年期,以稳定东部、发展西北和海上的方针实现了产区战略接替,保障了相对的稳定。今年来以石油的大量进口保障了需求,使国民经济（GDP）和出口贸易额迅速增长。预计2020年以需求量4.8亿吨计,进口量达2.9亿吨,进口依存度60.4%,同时利用国内、外两种资源是我们的必然选择。把节能放在首位,实施能源构成多元化,发展可再生的石油替代品是石油工业的战略方针。     

我国能源发展与石油安全

中国是世界能源生产大国，更是世界能源消费大国，能源发展是当前我国经济社会发展的重要组成部分。国家“十一五”规划提出，到本轮规划期末，单位GDP能耗要比“十五”期末降低20％．这是在中央文件中首次将节能降耗目标与经济增长目标放在同等地位，置于全国社会经济发展总目标中，其重要意义不言而喻。目前我国能源面临的问题中以石油供需矛盾日益突出．在国际市场持续的高油价和脆弱的石油供求格局背景下．制定正确的能源战略保障国家石油安全已势在必行。     

世界各国都在寻找新能源

在全球石油储量越采越少和国际石油价格居高不下的大趋势下．近年来世界各国寻找新型替代能源的脚步变得异常频密,尤其是一些发达国家竞相探索能源的多元化．寻找新型替代能源。除了煤炭、石油、天然气和水力等传统的能源之外,许多国家纷纷利用高新科学技术开发出各种新的能源,主要有核能（包括核裂变能和核聚变能）、太阳能、生物能、地热能、潮汐能和风能等。用于开发新型能源的高新技术主要有太阳能技术、生物能技术、潮汐能技术、地热能技术、     

方兴未艾的生物修复

1989年3月,一艘美国超级油轮在阿拉斯加州瓦尔德兹港附近触礁,大量原油泄漏,使面积达1300多平方千米的海面被一层厚厚的原油覆盖,这对于当地的海洋生态不啻是一个毁灭性的灾难,上千只海獭和大约24万只海鸟因此次漏油事故而死亡,心急如焚的美国环保局采取种种办法试图尽快清除油污,但效果都不是太理想,后来,他们往油污中喷洒了一些亲油的营养物质,将原油酿成了一道“美味大餐”,这样便刺激了以石油为主食的细菌数量的增长,使石油的分解速度提高了2～3倍。从此生物修复名扬天下,得到了许多国家科学家的关注。生物修复之含义是用生物去修复被污…     

能源从地里长出来

数百年来,煤和石油一直在燃料王国里唱“主角”。试想,煤和石油的“祖宗”既然都是远古时代的植物,那么能不能种植能源作物,像收割庄稼一样来“收获”石油呢?这将是21世纪普遍关注的一个新的问题。自从我们的祖先掌握了用火的秘诀,人们就一直在利用地球上的植物资源来满足对于能源的需求。这些可用作燃料的植物,是“生物能”的重要组成部分。经过努力探     

喜忧参半的生物能源——国外生物燃料利用现状

生物燃料作为可再生能源,被各汽车消费大国和农业大国所瞩目,期待着成为传统矿物能源的替代品。     

能源植物

“能源危机”和燃烧化石燃料所造成的严重环境污染,迫使人们寻找新的能源。在这种情况下,“石油种植园”或许将从一个新名词变成现实。     

埋藏在我们脚下的绿色能源

在我们脚下的地球中有一个巨大的能源宝库,除了我们熟知的石油、煤和天然气外,还有一个我们关注较少的能源。这种新能源不仅储量大,而且污染很小,这种日渐受到重视的能源就是地热。目前,水电、石油、煤和天然气还是世界上主要的能源,然而这些能源并非可持续发展的绿色能源,极大地污染着我们的生存环境。最近,德国能源部门希望小城镇使用绿色环保的地热资源,让小城镇摆脱对水电、石油和天然气的依赖。德国一个名为“下哈兴”的小镇正在进行这方面的试点工作。如果获得成功,德国将在地质条件合适的小城镇全面推广对地热资源的利用。地热是指来…     

知识经济

我们正处在一个经济大转变的时代,传统的以大量消耗原材料和能源为特征的经济正逐渐丧失昔日的荣耀, 一种全新的基于最新科技和人类知识精华的经济形态已经显示出勃勃生机,并表现出其巨大的发展潜力.这,就是知 识经济. 知识经济对我国,甚至对世界的经济、科技、教育、文化等会有什么影响?如果说,在200年前,工业经济开始替代 农业经济;那么,在今天,知识经济正开始替代工业经济.这是一个机遇,如何抓住这一个机遇,又是一个挑战.“现在, 比过去任何时候都更使人感受到,能不能看到明天会发生什么,将决定事业的成功还是失败.”     

生物太阳氢的生产

世界各国面临一个严重的挑战问题——怎样取代日益减少的地下化石能源和化学原料。有史以来化石能源和化学原料是可以廉价取得的。利用绿色植物光合作用的科学原理是一种可能的替代来源。光合作用是一种合乎逻辑的选择,因为它是一切生物休戚相关的基础生物过程:光合作用产生了地球的整个生物圈,给我们提供了全部化石能源和唯一的食品来源。但是,由植物材料转变成化石燃料已     

对话包信和:碳基能源的产业变革呼唤基础理论和技术创新

正以煤炭、石油、天然气为代表的碳基能源在中国的能源消费结构中占据绝对主导地位.近年来,随着经济社会的飞速发展,能源供求矛盾日益突出.中国人口占世界人口的18.82%,但已探明的原油储量仅占世界原油储量的0.33%,天然气占2.76%,煤炭占13.3%,总体来讲,化石能源人均占有量不足世界平均水平的一半.同时,城镇化、工业化以及中国作为"世界工厂"的现实,使得能源需求快     

种树“结”石油

数百年来,煤和石油一直在燃料王国里唱“主角”,人们将它们美誉为“乌金”、“黑色金子”或“工业血液”。试想煤和石油的“祖宗”既然都是原古时代的植物,那么能不能种植些“石油树”,像收割庄稼一样来收获“石油”呢? 美国一位化学家、诺贝尔奖金获得者卡尔文,70年代初,他就发现了一种叫续随子的植物。这种植物是园林工人讨厌的杂草,但晒干粉碎后,竟得到了一种类似石油的黑乎乎油脂,用火一点便很快烧了起来。卡尔文继续努力,又找到了能出石油的“绿王树”灌木。这些“石油树”只种植七八个月即可收割,能轧制出含烃的乳液,再加工提炼出石油,每公亩可产油近2桶。照此测算,一个方圆40平方公里的能源农     

生态学应用扫描

生态农场与生态建筑"石油"能源以及机械化的发展,虽然在一定的时间里提高了农业产量,但却造成了环境污染、土壤恶化、能源短缺。更为     

源自基因工程的新一代生物燃料

尽管以草、藻类等为原料的生物燃料正在向商品化规模发展，用以替代矿物燃料，但生物燃料的最终来源是经基因工程设计的微生物；而在这一领域取得成功的国家，必将成为下一个能源时代的赢家，并最终引发一场新的工业革命——     

春播秋收的"石油农业"

石油是当前地球上紧缺的矿物能源,埋藏了千百万年的地下石油越开采越少。有人估计,再有50年,地球上的石油资源就要枯竭了。科学家们突发奇想:既然远古植物可以变成石油,那么在今天的植物里可不可以也生产出石油来呢?要是可能的话,石油也像稻米一样能春播秋收该多好啊!找到了“石油植物”事实上,寻找能产石油的植物不是幻想。1928年到1932年,美国科学家艾迪逊在研究橡胶树的时候,发现了好多种“石油树”。它们的皮、干、根、叶,甚至果实中都有可以燃烧的液体。科学家梅尔温·卡尔文博士在巴西找到的一种“石油树”,当地人叫它“苦配巴”。这…     

编读往来

《暗淡的天空》是本期策划的一个重要专题。“全球变暗”一直没有引起人们足够的重视,甚至科学界都还没有做好准备接受这个现实。本刊在2005年有3篇文章曾谈到“地球变暖”的问题,而这篇文章把污染物排放、全球变暗、全球变暖放在了一起,“三者之间存在着某种微妙的平衡,如果人为破坏这种平衡,就可能对环境造成极大的影响”。人类现阶段以煤、石油、天然气为主要能源,它们是导致大量排放可见污染物和CO2等温室气体的罪魁祸首。要既不“变暗”、更不“变暖”,人类必须寻求新能源和干净能源以改变现有的能源结构,这是人类最迫切的任务。——编者