跑来这问下可再生碳对环保和可持续发展的意义

自人类迈进二十一世纪以来，开发新能源成为全世界解决能源问题的共同出路。与化石燃料相比，新能源具有可再生、对环境友好等特点，更符合人类可持续发展的目标。其中，太阳能、风能、地热能、水能和潮汐能，是开发较早的新能源，已在实际生产生活中发挥了重要作用。曾一度被人们看好的核能，有着极高的能量值，可是其高额的研究经费和潜在的巨大危害，令世界大多数国家望而却步。而作为新能源中“排行”靠后的生物能源，却在最近几年内忽然人气锐增，势如破竹，被看作是“新能源家族中可实现度最高的未来能源”。那么究竟何谓生物能源呢，它又有哪些优势呢？ 

生物能源主要是指在生物体（尤为植物）内，经一系列化学反应所释放出的能源。其实，世界上90％的能源消耗来自植物光合作用所积累的能源，比如地球演变的历史上所积累的矿物能源（煤、石油、天然气，因为它们是堆积在一起的有机物经地质作用形成的），但总有一天矿物能源会消耗殆尽。能源危机威胁着人类的发展。所以发展可再生能源，尤其是利用植物光合产物转化成便于利用的能源，引起了全球的广泛关注。人类利用生物能源，实质是将植物通过光合作用固定的碳的能量释放出来。它的好处在于: 一、中性的碳循环，即无温室效应；二、生物再生的能源有助于克服化石能源供应的萎缩。并且，发展生物能源不仅可以解决资源、环境的问题，还可以带动农业产业的发展，实现环境与经济效应的双赢。

我国是粮食大国，同样也是资源匮乏的国家，发展生物能源十分符合我国国情。对此农业部成立了生物质工程中心，目的是加强农业生物质技术研究，在生物能源的开发等方面取得突出进展，并使我国在未来达到国际先进水平。与此同时，国内的众多科研院所也纷纷加入研发行列，试图开拓出自己的道路。巴西、美国等利用玉米淀粉转化成酒精已经取得很大成效。但是就世界上大多数国家和地区而言，不可以用有限的耕地去发展新的能源产业。所以利用荒地种植野生、半野生的能源植物已是大家认同的发展方向。另外，与某些国家采用把玉米、甘蔗转化成乙醇，或是从油料作物中提取生物柴油不同，我们国家把目光放在了更为高效的纤维素上。 纤维素是植物的木质部分，是地球数量最大的植物积累的产物，植物从太阳获取的绝大部分能量也都储存于其中。所以人类一旦掌握了释放出存储在纤维素中能量的技术，能源危机便可迎刃而解。在北京市科技俱乐部组织的活动中，我有幸与北京大学生命学院的老师交谈，并聆听纤

文库维素技术。我了解到纤维素的降解和转化是十分关键的步骤，也是巨大的难点。纤维素犹如植物坚硬的骨架，因此它远比淀粉类物质难分解。而突破口是找到合适的能高效分解纤维素的酶。在这方面生物又给了我们很好的启示：牛吃的是充满纤维素的草，却能够胜任拉车、耕田的重活。牛胃的反刍作用，其中微生物产生的纤维素酶都是很值得我们去模拟的。我们的课外科技活动就从这里开始,从分离和改良纤维素酶基因开始。而从另一个角度，我们还可以通过提高植物体内的纤维素含量，来提高转化效率，降低成本。天然的甜高梁、柳枝稷是目前已知的高纤维素含量植物，而通过对它们进行转基因处理，我们能从单位植株中获得更多的纤维素。

生物能源的开发与生物技术、基因工程密不可分。北大的老师向我讲述了基因工程在培育能源植物中的作用。其中包括促进光能产物的积累，促进采收后纤维素的降解，以及要使能源植物在缺水的环境中生长，要使这些植物耐受低温、增加一年中光能转化的时间。这些都是可以通过基因操作技术来实现。这些工作正是我们这一代人明天要做的事情。今天，我们要多学习这方面的高新技术知识。

作为当代的青少年，我们需要放眼世界，密切关注生态环境和资源问题。过去，我们曾开展节水宣传、参与植树造林，为美化环境做出贡献。而现在我们要身体力行，加入到开发、宣传新能源的行列中。比如，我们可以在实验田里学农劳动，负责原料作物的种植和养护；有组织地进行野外考察，研究各种作物的成分及价值，提供给有关部门。或者科学合理地运用已有的知识，为增强农作物的环境适应性、解决荒漠化问题积极献言献策。我们还可以在学校内做培养微生物、植物的组织培养等实验，提高对生物工程技术的认识水平；加入青少年科技俱乐部，进入科研院所，与导师合作研究相关课题。或者是在学校、社区中宣传生物能源的使用前景…… 总之，有无数活动与创意等待我们去实施。在这个过程中，不但能丰富自己的文化知识，还可以提高科学素养，锻炼能力！其实，我们的力量并不微小。只要我们报有一颗热爱科学的心，将热情与智慧投入其中，就会获得意想不到的收获。而我们的家园，也必将在你我的行动中，变得越来越美丽！

从我国目前现状来看，汽车产业的发展在很多方面已经明显地受制于制造业之外的因素，如环保标准、能源供给、城市规划、基础设施建设行政审批等，而一部《汽车工业产业政策》无法实现如此庞大的政策需求。因此，从可持续发展战略出发，《汽车工业产业政策》

迫切需要向一部完整的、鼓励公平竞争的《汽车产业政策》过渡，需要将以下因素纳入其中。   1.竞争公平化。我国汽车产业缺乏竞争，实际上是说缺乏公平有效的竞争。只有进一步放宽产业政策，降低准入壁垒，鼓励多种经济成分的资本参与汽车制造业，才能尽快增强我国汽车产业的发展活力，才有可能迅速提高我国汽车产品的技术水平和服质量。   2.用地集约化。目前，有些决策者和规划师效仿某些西方国家的功能区化型的用地方式，其实这种方式在西方国家已经开始被怀疑和抛弃，因为这必然导致出行量的增加和出行距离的加长。《后汽车时代的城市》的作者莫什·萨迪夫敏锐地指出，西方国家的以小汽车为中心的交通发展模式，使他们陷入了“拥有小汽车→多修路→出行距离远→更依赖小汽车”的恶性循环中，颇有骑虎难下之势。这些国家中已有一些有识之士开始呼吁重新审视汽车产业政策，提倡居住与交通集约化。而中国已有的城市结构基本上是功能混合型的用地方式，符合可持续发展原则，因此西方国家开始看好中国的混合型用地方式，提出“紧凑城市”的概念。我国应该坚持紧凑的、混合型的城市用地方向，具体地说，除个别特殊的分区外，城市的分区应该包含居住、商业、娱乐、工业、卫教等多种用地成分，而且各个成分按合理的比例搭配。这样就使大部分的日常出行可在分区内进行，从而减少了出行距离。   3.出行公交化。从可持续发展战略的角度而言，经济发展的根本目的是发展生产，改善整个人类的生活环境，提高生活水平，人和物的移动只是达到这个目的的手段。而人和物的移动方式多种多样，小汽车只是其中的一种，而且是成本最高的一种，公共交通则是成本最低的。现在世界各国人口高密度的城市都采用高征税（包括牌照税、汽车税等）、高收费（进入某些地区要收费，停车车位要收费等）的办法限制小汽车交通模式，并向公交运行模式倾斜。中国未来城市交通的发展路向不能倚重于人均占道面积多、停车面积大的小汽车模式，而应采用占道面积少、运量大、速度快的新型公交运送模式，将小汽车作为交通辅助工具，由轨道公交工具承载起现代都市的客流。因此，应大力发展公共交通，设置公交专用道，加大公交管理的高科技含量，提高公交服务水平。在大城市则应该建立以轨道交通为骨干、普通地面公交为补充，各种客运交通方式有机衔接的现代化立体公交体系。调整场站布局，改善公交、地铁衔接系统，方便换乘，为市民提供快捷、方便、安全、舒适的出行服务，大幅度提高公交出行比例。

3月30日，国家能源局局长章建华介绍中国可再生能源发展情况，开发利用规模稳居世界第一、低风速风电技术位居世界前列、光伏产业为全球市场供应了超70%的组件……近年来，中国可再生能源实现了跨越式发展。

中国一直以来是亚洲最大的石油进口国，石油作为不可再生能源，能够提炼出汽油、柴油等燃料，这也是目前主流汽车燃料。石油燃烧后会产生大量的二氧化碳，二氧化碳逸散到空气中，会让地球产生温室效应。温室效应就是这些二氧化碳仿佛一个温室的玻璃一样，将地球包裹起来，在接收来自太阳光的温度之后，本来应该散发到太空的温度，却被二氧化碳这层“墙壁”挡住了，导致生存环境逐渐变热。温室效应从提出以来，很难得到民众的认可，但是随着近年来全球变暖成为现实，很多国家已经在逐步降低不可再生能源的使用。

中国可再生能源实现跨越式发展，是因为在过去的二十年里，火力发电逐渐降低，取而代之的是核电、风电、水电、太阳能等可再生能源比例的增加。虽然从目前的使用情况来看，中国的煤电每年的使用量与往年相仿，但是比例确实在逐年降低。其中发展最快的就是核电，中国核电从无到有，现在已经有18座核电站投入使用，每年产生了1.2亿千瓦时电量。

相比于不可再生能源开采完就没有的储量，可再生能源可谓是取之不尽用之不竭。可再生能源的投入使用，能够降低温室气体的产生，改善我们的居住环境，实现可持续发展。可再生能源的使用也将促进更多新生代科技的产生，让我们的生活更加干净与健康。

B、太阳能电池工作时，消耗太阳能，产生电能，故是将太阳能转化为电能的装置，故B错误；

C、据能量的转化和转移特点可知，能量的转化和转移是具有方向性的，故C正确；

D、根据能量守恒定律可知，能量在转化或转移的过程中，总量是不变的，故D错误．

故选C．

第二,能源技术依然落后,能源效率明显偏低.我国能源技术虽然已经取得很大进步,但与发展的要求和国际先进水平相比,还有很大差距.可再生能源、清洁能源、替代能源等技术的开发相对滞后,节能降耗、污染治理等技术的应用还不广泛.

技术的落后,制约了效率的提高.从总的能源效率看,按现行汇率计算,我国单位GDP能源消耗比世界平均水平高2.2倍左右,比美国、欧盟、日本和印度分别高2.4倍、4.6倍、8倍和0.3倍.

措施：

加速发展核能与可再生能源,我国相对富煤贫油,最重要的方面是要努力探索煤炭利用的可持续发展,以及积极发展现代化的煤炭利用技术(非直接燃烧方式).发展以煤(或石油焦)气化为核心的多联产--通过煤(或焦炭)气化和化工反应一次通过方式实现电力、液体燃料、化工产品、供热、合成气的联产,是解决我国能源、环境、液体燃料短缺等重要问题的战略方向.

摘要：试图从环境系统角度分析人类过渡开发和环境之间的关系，提出人类、资源、环境与经济系统的概念，阐述人类、资源、环境与经济系统的结构特征、各子系统之间内在的关系，研究和分析人类过渡开发与利用自然资源对环境系统所造成的不可逆转性破坏，目前已经济发展为中心的可持续社会，研究人类、资源、环境与经济的可持续发展，建立人类、资源、环境和经济系统的分析和评价体系对研究人类过渡开发利用自然资源所带来的环境问题具有非常积极的意义。

关键词：人类与资源的关系；人类过渡开发；环境污染

1．人类、资源、环境与经济系统

人类作为自然系统的一个子系统，它与环境、资源、经济系统之间相互作用、相互联系形成了一个复杂的体系，从系统的角度来看，这个体系构成了一个总的自然环境系统，这个系统的核心是以人类、环境、资源和经济系统组成。及基本的结构如图一所示。它不仅具有一般系统的特征，而且系统结构及子系统之间相互作用机制比一般系统要复杂的的多。这一系统主要具有以下特征：

1.1层次性与整体性

整个系统不仅由各个子系统构成，而且每个子系统中又包含有不同级别的层次，层次之中又有层次，然而，又不是各部分要素杂乱无序的堆积，而是各个要素组成的有机整体。

1.2关联复杂性

系统中每个子系统内部有着密切联系，而且子系统之间、系统与外部环境之间也存在着相互以来相互作用的关系。

1.3开放性

该系统是一个高度开放的系统，它像有机形成代谢一样，与外界环境不断的交换资源、资金、人员、技术等要素。

1.4动态性

该系统是在动态演化过程中不断形成耗散结构，该结构本身也在不断的高级化，在动态演化的过程中不断推动系统相向高水平高层次的阶段发展。

1.5可调控性

在该系统中，人起着很重要的作用，人类可以通过选择不同的发展模式对可持续发展过程进行干预，这种干预具有双向调控作用。

1.6地域性

该系统在不同的地域白线出来的结构和矛盾是不尽相同的，又明显的空间地域差异性。

人、资源、环境与经济系统是一个开放的复杂巨系统，针对这一复杂系统应研究各子系统内部及其相互之间存在的复杂联系，利用系统的自组织特性，运用调控手段来纠正系统在动态运行中产生的不协调因素，寻求整个系统的最优结构，是系统的协调发展达到新的层次。

2．人、资源、环境与经济发展内部的内部循环关系

2.1子系统的内在联系以及与整个系统的协调机制

2.1.1人口子系统--系统的内在动力

人既是生产者 ,又是消费者 ,人力资源是会生产中最关键的要素 ,社会生产的动力来源于人的消费 ,而且人类的技术进步和发明创造更是各子系统向前发展的内在动因。

人口子系统提供的一定数量和质量的人口（劳动力）是经济发展不可缺少的条件，人类所掌握的科学技术是可持续发展的根本动力，它有利于促进经济质量的提高、提高资源利用效率、改变产生污染的生产和生活方式；但是人口的过快增长会占用大量的再生产资金给经济系统带来就业和消费压力，制约经济的发展，同时，资源相对数量的减少、生活废物的增加给资源和环境子系统带来了的巨大压力。

2.1.2资源子系统—系统的物质基础

自然资源是人类社会存在和发展的物质基础。经济的发展是人力资源和自然资源综合作用的结果，社会进步是自然资源满足人们需求的体现。随着人类利用和改造环境能力的提高，自然资源所包括的外延和内涵也不断扩大，资源与环境的界限也经常变动。

发展与资源存量存在着冲突与协调两种关系：技术进步与外界投资使资源可促进资源利用率提高，培育可再生资源和寻找非再生资源，提高资源存量；而经济与人口子系统的消耗增了对资源的开采和使用，使资源存量不断减少。

2.1.3环境子系统—系统的空间支持

环境是各种生物存在和发展的空间 (是资源的载体 )环境质量水平直接关系到人生活条件和身体健康，影响到自然资源的存量水平（如森林等）和质量水平（如水资源等）和经济发展的基础。

发展与环境承载力之间也存在着冲突与协调两种关系：环境承载力的上升取决于环保投资和环境改造技术水平，从这方面上看，经济发展可以为环境改善和治理提供必要的资金和技术，两者是协调的；另一方面，经济增长和消费水平提高会增加污染的排放导致环境承载力下降，两者又是有矛盾的。

2.1.4经济子系统—系统的核心

经济子系统以其物质再生产功能为其它子系统的完善提供了物质和资金的支持，尤其对于我国这样的发展中国家，经济发展始终是发展的中心问题。只有在经济发展到一定程度下 才能有更多的资金投入到技术改造和环境保护中去，才能发展文化教育事业、提高生活水平 、改善生活条件、促进社会进步。

经济子系统与其它子系统之间的协调和矛盾关系表现为：各种非生产性投入（如环保、教育、消费等）会减少生产性投资，从而抑制经济增长，因此，经济子系统与其它子系统之间存在利益冲突；但是另一方

物质、能量与信息。

因此，能源的发展史直接影响人类的发展史。

我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个：¾¾ 物质、能量和信息。

组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。

一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术，能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。

能源发展的里程碑可以这么说，每一次能源利用的里程碑式发展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极大地促进了社会经济的发展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子内部的能量。

未来对能源的要求

有足够满足人类生存和发展所需要的储量，并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。

未来对能源的需求 未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。

而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，未来如能实现核能的彻底利用，人类的能源将是无穷的。

除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严重影响了人类的生存。因此，未来对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。

u 能源的定义与源头

究竟什么是“能源”呢？《科学技术百科全书》是这样说的：“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”；《大英百科全书》说：“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。可见，能源是呈多种形式的、可以相互转换的能量的源泉。简而言之，能源是自然界中能为人类提供能量的物质资源。

能源的源头

来自地球以外天体的能源（如太阳能）、地球本身蕴藏的能源（如地热、核能）、地球与其它天体相互作用产生的能源（如潮汐）。

而能源是产生能量的源头。

人们通常按形态与应用方式对能源进行分类。一般分为：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。其中，前三类统称化石燃料或化石能源。已被人类认识的这些能源，在一定条件下可以转换为人们所需的各种形式的能量。比如薪柴和煤炭，加热到一定温度，能和氧气化合并放出大量热能，可以直接用来取暖，也可用来产生蒸汽推动汽轮机，再带动发电机，使热能变成机械能，再变成电能。把电送到工厂、机关和住户，又可以转换成机械能、光能或热能。

在我们生活的地球上，能源形形色色。总起来说有三个初始来源。

太阳能

地球

来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。

地球本身蕴藏的能量 通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。

与地球内部的热能有关的能源，我们称之为地热能。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球可分为地壳、地幔和地核三层，它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层，一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔，它大部分是熔融状的岩浆，厚度为2900公里。火山爆发一般是这部分岩浆喷出。地球内部为地核，地核中心温度为2000度。可见，地球上的地热资源贮量也很大。

与原子核反应有关的能源正是本书要介绍的核能。原子核的结构发生变化时能释放出大量的能量，称为原子核能，简称核能，俗称原子能。它则来自于地壳中储存的铀、钚等发生裂变反应时的核裂变能资源，以及海洋中贮藏的氘、氚、锂等发生聚变反应时的核聚变能资源。这些物质在发生原子核反应时释放出能量。目前核能最大的用途是发电。此外，还可以用作其它类型的动力源、热源等。

来自星球引力的能量指由于地球与月球、太阳等天体相互作用的形成的能源。地球、月亮、太阳之间有规律的运动，造成相对位置周期性的变化，它们之间的引力随之变化使海水涨落而形成潮汐能。与上述二类能源相比，潮汐能的数量很小。全世界的潮汐能折合成煤约为每年30亿吨，而实际可用的只是浅海区那一部分，每年约可折合为6000 万吨煤。

u 能源结构与储量

地球上有哪些能量资源可供我们使用？它们还能维持多久？我们该怎么办？

能源的种类

一次能源：煤炭、石油、核能等自然界天然能量资源；

二次能源：汽油、电力、蒸汽等人工制造的能量资源，

一次能源和二次能源能源按其生成方式，分为天然能源（一次能源）和人工能源（二次能源）两大类。天然能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源，如煤炭、石油、天然气、核燃料、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等；人工能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，如煤气、汽油、煤油、柴油、电力、蒸汽、热水、氢气、激光等。

常规能源和新能源其中，已被人类广泛利用并在人类生活和生产中起过重要作用的能源，称为常规能源，通常是指煤炭、石油、天然气、水能等四种。而新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源，相对于常规能源而言，在不同的历史时期和科技水平情况下，新能源有不同的内容。当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。

煤的时代

能源结构的变迁历史上，伴随着新的化石资源的发现和大规模开采与应用，世界的能源消费结构经历了数次变革。18世纪的以煤炭替代柴薪，到19世纪中叶煤炭已经逐渐占主导地位。20世纪20年代，随着石油资源的发现与石油工业的发展，世界能源结构发生了第二次转变，即从煤炭转向石油与天然气，到20世纪60年代，石油与天然气已逐渐称为主导能源，动摇了煤炭的主宰地位。但是，20世纪70年代以来两次石油危机的爆发，开始动摇了石油在能源中的支配地位。以此同时，大部分化学能源的储量日益减少，并伴随着许多环境污染问题。

而人类对能源的需求却在与日俱增。例如主要能源形式 地球能源的储量估计

煤炭：～200年

石油、天然气：～50年

核能：无穷多

之一的电力消耗逐年增加。根据统计，人口若每30年增加一倍，电力的需求量每八年就要增加一倍。

于是，20世纪末，能源结构开始经历第三次转变，即从以石油为中心的能源系统开始向以煤、核能和其它再生能源等多元化的能源结构转变。特别是随着时间的推移，核能的比例将不断增长，并将逐步替代石油和天然气而成为主要的大规模能源之一。

化学能的储存量煤炭、石油、天然气还有多少年可以让人类开采利用？据世界能源会议统计，世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨，预计还可开采200年。探明可采石油储量共计1211亿吨，预计还可开采30～40年。探明可采天然气储量共计119万亿立方米，预计还可开采60年。必须指出的是，煤炭、石油等直接燃烧用来生产电能与热能实在太可惜了，且不说可能带来的环境污染，它们还是很好的化工原料呢！

水能及新能源的潜力那么水能呢？我们知道，水力是可以长期开发利用的。但是，在那些大面积缺水、水力资源不丰富的国家和地区怎么办？再说，水能还有个季节性的问题。这些都使水能无法成为世界能源结构中唯一的主力军。新能源中，太阳能虽然用之不竭，但代价太高，并且就目前的技术发展情况来看，在一代人的时间里不可能迅速发展和广泛使用。其它新能源也是如此。其它一些能源与水能相似，它们的规模受到环境、季节、地理位置等条件的限制，如风能、潮汐能、地热能等等。

易裂变核素

易发生裂变的原子只有铀-235（U235）、钚-239（Pu239）、铀-233（U233）三种。而天然存在的易裂变元素只有铀-235，钚-239可由铀-238生成，铀-233可由钍-232（Th232）生成。

易聚变核反应

氘（D2）-氚（D3）反应。氘和氚都是氢原子的同位素。氘天然存在，而氚极少，必须由人工生成（如由锂制造）。

核能--无穷的能源 核能分为裂变能和聚变能两种。目前人类能正在用于和平利用的只有裂变能。可控聚变能利用技术正在攻克。

天然铀的成份

天然铀中占99.3%为难裂变的铀-238，仅有0.714%为易裂变的铀-235。铀-238可通过吸收一个中子变成易裂变的钚-239。

作为发展核裂变能的主要原料之一的铀，世界上已探明的铀储量约490万吨，钍储量约275万吨。如果利用得好，可用2400～2800年。

聚变反应主要来源于氘-氚的核反应，氘来可大量自海水，氚可来自锂。因此聚变燃料主要是氘和锂，海水中氘的含量为0.03克／升，据估计地球上的海水量约为138亿亿米3，所以世界上氘的储量约40亿万吨；地球上的锂储量虽比氘少得多，也有2000多亿吨，用它来制造氚，足够满足人类对聚变能的需求。这些聚变燃料所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍。按目前世界能源消费的水平，地球上可供原子核聚变的氘和氚，能供人类使用上千亿年。如果人类实现了氘-氚的可控核聚变，核燃料就可谓“取之不尽，用之不竭了”，人类就将从根本上解决能源问题，这正是当前核科学家们孜孜以求的所以。聚变能源不仅丰富，而且安全、清洁。聚变产生的放射性比裂变小的多。

专家们预测，核能在未来将成为人类取之不尽的持久能源。

1.2 变脏的地球与干净的核电

本节要点：回答的问题以下问题：现有的能源还能维持多久？能源利用可以不污染环境吗？核能真是可持续能源吗？

u 能源的可持续发展

必须寻找一些既能保证有长期足够的供应量又不会造成环境污染的能源。

而目前人类面临的问题正是：能源资源枯竭；环境污染严重。

能源利用与环境的可持续发展

能源危机

目前世界上常规能源的储量有的只能维持半个世纪（如石油），最多的也能维持一、二百年（如煤）人类生存的需求。

今天，几乎所有的工业化国家都面临着两个关系到可持续发展的紧密相连的挑战：保证令人满意的长期能源供应和减少人类活动带给环境的影响。能源利用与环境的可持续发展已成为关系到人类未来生存与文明延续的一个重要问题。

能源供应危机今天的世界人口已经突破60亿，比上个世纪末期增加了2倍多，而能源消费据统计却增加了16倍多。无论多少人谈论“节约”和“利用太阳能”或“打更多的油井或气井”或者“发现更多更大的煤田”，能源的供应却始终跟不上人类对能源的需求。当前世界能源消费以化石资源为主，其中中国等少数国家是以煤炭为主，其它国家大部分则是以石油与天然气为主。按目前的消耗量，专家预测石油、天然气最多只能维持不到半个世纪，煤炭也只能维持一二百年。所以不管是哪一种常规能源结构，人类面临的能源危机都日趋严重。

浓烟滚滚的火电厂

能源对环境的污染 另一方面，特别是利用化石能源的过程也直接影响地球的环境，使大气和水资源遭受严重污染。大气中主要的五种污染物是：氮氧化物（如NO与NO2）、二氧化硫（SO2）、各种悬浮颗粒物、一氧化碳（CO） 大气污染的主要源头

目前世界上最严重的大气污染来自化石能源燃烧造成的大气中二氧化碳量的增加。带来的主要后果是：酸雨、温室效应和臭氧层破坏。

和碳氢化合物（如CH4、C2H6、C2H4等）。其来源主要有三个方面：① 煤、石油等化石燃料的燃烧；② 汽车排放的废气；③ 工业生产（如各种化工厂、炼焦厂等）产生的废气。而其中燃烧化石燃料的火力发电厂是最大的固定污染源。

1. 多元化

世界能源结构先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代，现在正在向以天然气为主转变，同时，水能、核能、风能、太阳能也正得到更广泛的利用。可持续发展、环境保护、能源供应成本和可供应能源的结构变化决定了全球能源多样化发展的格局。天然气消费量将稳步增加，在某些地区，燃气电站有取代燃煤电站的趋势。未来，在发展常规能源的同时，新能源和可再生能源将受到重视。在欧盟2010年可再生能源发展规划中，风电要达到4000万千瓦，水电要达到1.05亿千瓦。2003年初英国政府公布的《能源白皮书》确定了新能源战略，到2010年，英国的可再生能源发电量占英国发电总量的比例要从目前的 3%提高到10%，到2020年达到20%。

2. 清洁化

随着世界能源新技术的进步及环保标准的日益严格，未来世界能源将进一步向清洁化的方向发展，不仅能源的生产过程要实现清洁化，而且能源工业要不断生产出更多、更好的清洁能源，清洁能源在能源总消费中的比例也将逐步增大。在世界消费能源结构中，煤炭所占的比例将由目前的26.47%下降到2025年的21.72%，而天然气将由目前的23.94%上升到2025年的28.40%，石油的比例将维持在37.60%～37.90%的水平。同时，过去被认为是“脏”能源的煤炭和传统能源薪柴、秸杆、粪便的利用将向清洁化方面发展，洁净煤技术（如煤液化技术、煤气化技术、煤脱硫脱尘技术）、沼气技术、生物柴油技术等等将取得突破并得到广泛应用。一些国家，如法国、奥地利、比利时、荷兰等国家已经关闭其国内的所有煤矿而发展核电，它们认为核电就是高效、清洁的能源，能够解决温室气体的排放问题。

3. 高效化

世界能源加工和消费的效率差别较大，能源利用效率提高的潜力巨大。随着世界能源新技术的进步，未来世界能源利用效率将日趋提高，能源强度将逐步降低。例如，以1997年美元不变价计，1990年世界的能源强度为0.3541吨油当量/千美元，2001年已降低到0.3121吨油当量/千美元，预计 2010年为0.2759吨油当量/千美元，2025年为0.2375吨油当量/千美元。

但是，世界各地区能源强度差异较大，例如，2001年世界发达国家的能源强度仅为0.2109吨油当量/千美元，2001～2025年发展中国家的能源强度预计是发达国家的2.3～3.2倍，可见世界的节能潜力巨大。

4. 全球化

由于世界能源资源分布及需求分布的不均衡性，世界各个国家和地区已经越来越难以依靠本国的资源来满足其国内的需求，越来越需要依靠世界其他国家或地区的资源供应，世界贸易量将越来越大，贸易额呈逐渐增加的趋势。以石油贸易为例，世界石油贸易量由1985年的12.2亿吨增加到2000年的21.2 亿吨和2002年的21.8亿吨，年均增长率约为3.46%，超过同期世界石油消费1.82%的年均增长率。在可预见的未来，世界石油净进口量将逐渐增加，年均增长率达到2.96%。预计2010年将达到2930万桶/日，2020年将达到4080万桶/日，2025年达到4850万桶/。世界能源供应与消费的全球化进程将加快，世界主要能源生产国和能源消费国将积极加入到能源供需市场的全球化进程中。

5. 市场化

由于市场化是实现国际能源资源优化配置和利用的最佳手段，故随着世界经济的发展，特别是世界各国市场化改革进程的加快，世界能源利用的市场化程度越来越高，世界各国政府直接干涉能源利用的行为将越来越少，而政府为能源市场服务的作用则相应增大，特别是在完善各国、各地区的能源法律法规并提供良好的能源市场环境方面，政府将更好地发挥作用。当前，俄罗斯、哈萨克斯坦、利比亚等能源资源丰富的国家，正在不断完善其国家能源投资政策和行政管理措施，这些国家能源生产的市场化程度和规范化程度将得到提高，有利于境外投资者进行投资。

三、启示与建议

1. 依靠科技进步和政策引导，提高能源效率，走高效、清洁化的能源利用道路

中国有自己的国情，中国能源资源储量结构的特点及中国经济结构的特色，决定在可预见的未来，我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变，我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在，这就要求中国的能源政策，包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策应有别于其他国家。鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限，以及正处于工业化进程中等情况，应特别注意依靠科技进步和政策引导，提高能源效率，寻求能源的清洁化利用，积极倡导能源、环境和经济的可持续发展。

2. 积极借鉴国际先进经验，建立和完善我国能源安全体系

为保障能源安全，我国一方面应借鉴国际先进经验，完善能源法律法规，建立能源市场信息统计体系，建立我国能源安全的预警机制、能源储备机制和能源危机应急机制，积极倡导能源供应在来源、品种、贸易、运输等方式的多元化，提高市场化程度；另一方面应加强与主要能源生产国和消费国的对话，扩大能源供应网络，实现能源生产、运输、采购、贸易及利用的全球化.

近日，国家能源局在国新办发布会，会上表示我国可再生能源开发利用规模稳居世界第一，可再生能源发电量达到2.2万亿千瓦时，较2012年增长14.6个百分点。据了解，可再生能源具体包括太阳能、风能、水能等。

由于世界人口在不断增多，像石油、煤这些不可再生能源终有一日会枯竭，不可再生资源不仅资源量有限，对大气的污染也不容忽视，现如今已经造成了全球能源紧张和环境恶化。要寻求可持续性发展不能只看眼下，更要着眼未来。随着环境问题和能源危机问题的日益突出，发展可再生新能源刻不容缓。近日，国家能源局在国新办发布会上表示我国可再生能源开发利用规模稳居世界第一，这和我国对可再生能源开发的重视分不开。

可再生能源指的是来自大自然的能源，例如太阳能、风力、潮汐能、地热能等，是取之不尽，用之不竭的能源，并且对环境无害或危害极小，同时资源分布广泛，适宜就地开发利用。一、太阳能。太阳辐射能的光热、光电和光化学可直接转换为能源。 二、地热能。地热能独立于太阳能，指来自地球内部的热能资源。三、水能。指的是运用水的势能和动能转换成机械能或电能。四、风能。风力能转化为机械能、电能、热能等各种形式的能量。五、生物质能。植物通过光合作用将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部。六、潮汐能。海水在潮涨和潮落时形成的水能。

能源是我们现代社会赖以生存和发展的基础，能源的供给能力影响着国民经济的可持续性发展，也是国家战略安全保障的基础之一。因此，开发和利用好可再生能源已成为紧迫的课题。