生物燃料真的能替代航空煤油开飞机吗

随着人类对地球资源的无节制的获取和利用，地球的有限资源将在未来的几百年枯竭，地球的生态系统也会受到巨大的影响。人类只有减少非再生能源的使用，逐渐向可再生能源转型，这样才可以维持人类的可持续发展。可再生能源主要包括风能，太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能和核能等。

可再生能源的意义。地球上的不可再生资源主要包括煤炭、石油和天然气。这些资源探明的储备量已经远远无法满足人类的使用了。石油只够使用50年，天然气只够使用60年，而煤炭只够使用200年，其他金属矿产只够使用不到200年，不过虽然人类技术的提高，金属的回收利用的效率也会提升。人们面临的最大问题就是能源危机。除了能源危机以外，不可再生资源的燃烧和利用会产生大量的有害气体和温室气体，多生态环境的影响是巨大的。所以大力发展可再生能源就是人类的未来，而且这些能源最大的优点是清洁无污染。

可再生能源的种类。可再生能源中最常见的就是太阳能，该能源主要来自于太阳辐射，目前人类的卫星和航天器都用太阳能提供持续的动力，未来可以提高给汽车和飞机使用，也可以普及居民用电，光伏产业目前已经成为全世界关注的焦点。风能是地球表面空气的运动而产生的，风力发电是目前最常见的使用领域。水能和潮汐能都是利用水的运动而产生的能源，目前主要用于发电，这类能源是取之不尽用之不竭的能源。生物能主要包括沼气、生物制氢、生物燃料乙醇等，但是该能源如果不合理的开发会对生态系统造成影响。核能是人类文明最重要的发现，虽然技术含量较高，但是能源的持续性较好，而且宇宙中的原材料是取之不尽的。

空客计划2026年试飞氢燃料飞机

空客计划2026年试飞氢燃料飞机，欧洲航空巨头空客宣布，将与发动机制造商CFM合作建造一架测试飞机，以验证氢动力飞机的推进技术。空客计划2026年试飞氢燃料飞机。

在绿色转型的压力下，碳排放大户欧洲航空巨头空客于2月22日表示，计划在改装的A380飞机上测试氢动力发动机，为商业航空旅行带来低排放的前景。

空客介绍，其正与发动机制造商CFM International进行合作研发，试飞将在2026年开始。如果一切顺利，空客预计这款以氢为燃料的客机将在2035年投入使用。

CFM由通用电气和赛峰集团共同拥有，是世界上销量最高的喷气发动机制造商。CFM去年曾表示，该公司一款名为RISE的下一代喷气发动机将能够使用包括氢在内的燃料，希望从2035年起为大型飞机提供这种发动机。

据CNBC，航空咨询公司AeroDynamic Advisory董事总经理Richard Aboulafia表示，使用氢燃料的一大挑战是，储存燃料需要额外的设备会增加飞机的重量，从而减少飞机的载客量或人员数量。

不过空客对此表示，它之所以选择A380，是因为该型号的飞机是全球最大的客机，拥有足够的空间存放液氢罐和其他设备。

另一碳排放大户，空客的最大竞争对手——波音公司对氢燃料的态度较为冷淡，而是更加重视可持续航空燃料，这种燃料目前在航空燃料供应中所占比例不到1%，而且比传统的航空燃料更昂贵。

波音公司CEO Dave Calhoun在2021年6月的投资者会议上表示并不看好氢燃料在空乘上的应用，并说：“预计在2050年之前，氢动力飞机的规模无法达到我们所说的飞机的规模，氢动力对一些非常小的飞机体量或许是有效的。”

当地时间周二（2月22日），欧洲航空巨头空客宣布，将与发动机制造商CFM合作建造一架测试飞机，以验证氢动力飞机的推进技术。

据悉，空客将在一架A380超大型测试飞机的后部安装一种经过特殊改造的发动机，试飞将于2026年开始。

CFM由通用电气和赛峰集团共同拥有，是世界上销量最高的喷气发动机制造商。CFM去年曾表示，该公司一款名为RISE的下一代喷气发动机将能够使用包括氢在内的燃料，CFM希望从2035年起为大型飞机提供这种发动机。

作为碳排放大户，航空业同样面临绿色转型的压力。两大飞机制造商空客和波音选择了不同的.发展路线，空客积极追求氢燃料在航空领域的应用，并计划在2035年投入使用。

而波音则对氢燃料的态度较为冷淡，并更加重视可持续航空燃料（SAF），这种燃料目前在航空燃料供应中所占比例不到1％，而且比常规航空燃料更昂贵。

对于氢燃料在航空领域的应用，航空咨询公司 AeroDynamic Advisory 董事总经理Richard Aboulafia表示，使用氢燃料的一大挑战是，储存这种燃料需要额外的设备，这会增加飞机的重量，从而减少飞机的载客量或人员数量。

而空客则表示，它之所以选择A380，是因为该型号的飞机是全球最大的客机，拥有足够的空间存放液氢罐和其他设备。

就在刚刚，空中客车与GE和赛峰飞机发动机公司的平股合资公司 CFM 国际公司签署合作协议，双方将于2025年左右共同启动一项氢示范项目。

该项目旨在对氢燃料发动机进行地面和飞行测试，为2035年前将一款零排放飞机投入使用做好准备。该示范项目将使用一架A380测试飞机作为飞行测试平台，配备由空中客车在法国和德国的工厂准备的液氢罐。空中客车还将负责制定对氢推进系统的要求，监督飞行测试，并提供在巡航阶段进行氢燃料发动机测试的A380平台进行测试。

为了能够采用氢燃料运行，CFM 国际公司将对GE PassportTM发动机的燃烧室、燃料系统和控制系统进行改造。该发动机在美国组装，因其物理尺寸、先进的涡轮机械和燃油流动能力而被该项目所选用。它将被安装在飞行测试平台的后机身段上，以便对发动机的排放（包括尾迹）与为飞机提供动力的发动机的排放进行独立监测。CFM将在A380飞行测试之前完成大量的地面测试。

在投资基金的帮助下，绿色氢燃料项目开始萌芽，初创公司正在研究运输模块——包括飞艇的使用，而动力系统开发商正在制定他们自己或多或少的投入使用的时间表。

空客相信它至少可以摆脱后者的帮助。空客首席执行官Guillaume Faury在本周末接受德国媒体WELT AM SONNTAG采访时表示，空客准备在内部生产氢动力发动机。

空客最近宣布将在2022年上半年招聘6000名员工。招聘工作的重点将是支持公司的脱碳努力。四分之一的新员工将从事新的无二氧化碳技术、网络安全和数字转型。

法国OEM主管还补充说，无碳支持基础设施对于航空向净零过渡至关重要。随着该行业转向可再生能源，绿色电力很可能会出现竞争。

太阳是一个很神奇的星体，它为地球带来了光明和温暖，而且还为地球提供了无尽的热量，人类的生活离不开太阳能。人类将太阳光的热能转换成电能并储存起来制成的太阳能电池，不受昼夜和气候变化等因素的影响，给人类提供了稳定的、可储存的可再生能源。

早在古代，人类就想像鸟一样在天空翱翔。直到美国的莱特兄弟发明了飞机，才将人类的这一愿望变成了现实。自从有了飞机，人类的出行方便了很多，可是同时地球上面的天空也就再也没有往日的安静了。从开始的螺旋浆飞机到后来的喷气式飞机，再从微型的单座飞机到今天可承载数百人的大型客机，再从刚开始将步枪搬上飞机到现代的隐形战斗轰炸机，各种各样的新型飞机层出不穷，把地球上空装扮的五彩缤纷，同时也向前延伸着人类的飞行梦。

传统的飞机在飞行时需要耗费大量的油料，由于飞机的自身载油量是非常有限的，所以飞机每次航行的时间和距离都受到了较大的限制；同时由于高空的空气稀薄，导致飞机的发动机功率下降，从而使飞机的飞行高度也受到了一定的限制。为解决这一难题，人类不断探寻努力，发明了一种依靠太阳能作动力的飞机，可是它能否实现人类长时间翱翔天空的梦想呢？是否会成为未来空战中的新主角呢？

太阳能飞机是以太阳的辐射光作为消耗能源的飞机。太阳能飞机的动力装置是由太阳能电池组、减速器、螺旋桨、直流电动机和控制装置组成的。为了获取足够多的太阳能，飞机机翼的面积就会比较大。

现在我们用的太阳能电池一般都是采用低成本的硅，其能量转换效率为13%，更耐辐射的砷化镓的能量转换效率为19%。太阳能电池是一种利用光电可以转换的原理将太阳所辐射的光通过半导体物质转变成电能的装置，现代先进的太阳能电池包括薄膜、多晶（或非晶）硅多带隙（MBG），它们的效率比原来的太阳能电池高很多，成本也低，而且更耐辐射。据研究表明，现在最好的太阳能电池转换效率已达到27%。

应用在轻型飞机上的太阳能电池厚度通常为125μm（微米），其密封层厚50～100μm（微米），覆盖层厚25μm（微米），太阳能电池每千克可以产生200瓦电力。如果采用超薄（5μm）的砷化钾做太阳能电池，输出的电力会更高。而使用复合材料制成的光学设备和结构的太阳能电池阵列能够提供2570瓦的电力，其功率为每千克60瓦。

理论上讲，太阳能飞机由于避免了传统机载燃料的负担，可以在空中连续飞行至少一夜、数天甚至是更长的时间。这无疑将对科学研究或军事应用带来很好的发展前景。但科学家说，为了使飞机能够夜间飞行，要寻找能够积聚、保存白天能源的最好的方式，这就是进一步发展太阳能无人机技术中的一个重要难题。

目前，世界上通用的飞机大多都是使用吸气式发动机为其提供动力，当遇到高空空气稀薄时，发动机的功率就会下降，因此，现有飞机在飞行高度和持续飞行能力上都很难得到进一步提高，而以太阳能为动力的飞机，则完全可以弥补这些不足之处，其会飞得更高更远，时间也会更长。正是由于这些优点，使得太阳能无人机在环境监测、资源调查研究甚至军事预警等方面有着广泛的用途。比如：在发生地震、洪涝灾害或者是森林火灾时，它可以代替中断的通信设施，使受灾地区能与外界及时保持联络；它还能在台风上空飞行，跟踪和检测暴风雨情况；此外还能到核爆炸现场采取样本，在预定的空域上长时间盘旋侦查以获取详细具体的敌情，为战机指引攻击的目标。目前，美国、以色列、日本等发达国家都在积极开展对太阳能飞机的研究。

太阳能还可用来发电，使我们的生活更环保、更方便。已经有国家开始利用太阳能发电了，但用太阳能发电的成本是相当高的，所以，如果人类广泛使用的话，还要有进一步的探索研究。

相信在不久的将来，太阳能将带给人类越来越多的益处，提高我们的生活水平，使我们的环境更美丽！

太阳能一般指太阳光的辐射能量.太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式

广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式.

利用太阳能的方法主要有：太阳电能池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能；太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等.

太阳能可分为2种：

1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成.由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗.简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电. 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力.近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统.

2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力.除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料.

核能

核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2,其中E=能量,m=质量,c=光速常量.核能的释放主要有三种形式：

A.核裂变能

所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量

B.核聚变能

由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能.

C.核衰变

核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用

核能的利用存在的主要问题：

（1）资源利用率低

（2）反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决

（3）反应堆的安全问题尚需不断监控及改进

（4）核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制

（5）核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大

海洋能

海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等.这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源.

波浪发电,据科学家推算,地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度.目前,海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明.大型波浪发电机组也已问世.我国在也对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置.

潮汐发电,据世界动力会议估计,到2020年,全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦.世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年.我国在浙江省建造了江厦潮汐电站,总容量达到3000千瓦.

风能

风能是太阳辐射下流动所形成的.风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要.

风力发电,是当代人利用风能最常见的形式,自19世纪末,丹麦研制成风力发电机以来,人们认识到石油等能源会枯竭,才重视风能的发展.

1977年,联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车.该风车高150米,每个浆叶长40米,重18吨,用玻璃钢制成.到1994年,全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右,每年发电约50亿千瓦时.

生物质能

生物质能来源于生物质,也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式,它直接或间接地来源于植物的光合作用.生物质能是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态或气态的燃料.地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源.地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但目前的利用率不到3%.

地热能

地球内部热源可来自重力分异、潮汐磨擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等.放射性热能是地球主要热源.我国地热资源丰富,分布广泛,已有5500处地热点,地热田45个,地热资源总量约320万兆瓦.

氢能

在众多新能源中,氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出,将成为21世纪的理想能源.氢能可以作飞机、汽车的燃料,可以用作推动火箭动力.

海洋渗透能

如果有两种盐溶液,一种溶液中盐的浓度高,一种溶液的浓度低,那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后,会产生渗透压,水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液.江河里流动的是淡水,而海洋中存在的是咸水,两者也存在一定的浓度差.在江河的入海口,淡水的水压比海水的水压高,如果在入海口放置一个涡轮发电机,淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电.

海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源,它既不产生垃圾,也没有二氧化碳的排放,更不依赖天气的状况,可以说是取之不尽,用之不竭.而在盐分浓度更大的水域里,渗透发电厂的发电效能会更好,比如地中海、死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖.当然发电厂附近必须有淡水的供给.据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计,利用海洋渗透能发电,全球范围内年度发电量可以达到16000亿度.

火星直升机开辟行星 探索 新途径

4月19日，由NASA喷气推进实验室研制的首架火星直升机——“机智”号在火星表面首飞成功，并完成了计划中的5 次试飞，为未来行星 探索 开辟新途径。“机智”号上还搭载了人类第一架飞机——莱特兄弟“飞行者1号”上的一块蒙布。

2021年，中国、美国和阿联酋的火星探测器均成功抵达火星轨道。阿联酋的“希望”号火星探测器是阿拉伯国家的首个行星际 探索 项目；美国的“火星2020”探测器携带了功能强大的“毅力”号火星车。

开式转子挑起商用发动机未来之争

6月，GE航空与赛峰集团启动了一项名为“可持续发动机革命创新”（RISE）的技术预研项目，旨在研究能大幅提高燃油效率的先进开式转子架构，并瞄准2035年窄体客机的装机需求，由此激起商用发动机的未来之争。

而另两大发动巨头皆表示不看好开式转子技术，并专注于升级现有技术路线。普惠在12月推出齿轮传动涡扇风扇（GTF）发动机的升级方案，目的是在不影响耐用性的情况下提高推力和降低燃油消耗，将竞争空客A321XLR的动力系统。而罗罗研究重点仍放在“超扇”（UltraFan）发动机上面，该发动机的减速齿轮箱在2021年实现了85000马力的功率传输，打破了航空发动机齿轮箱的功率传输纪录。

俄罗斯推出“绝杀”轻型隐身战斗机

7月，在第15届莫斯科航展上，俄罗斯联合飞机公司首次公开展示全新研制的“绝杀”轻型隐身战斗机，成为本届莫斯科航展的最大亮点。

“绝杀”战斗机将配备AESA雷达、先进的网络通信设备和强大的防御电子设备等尖端技术，可以携带苏-57的所有类型武器，并将推出无人型，凸显了俄罗斯军用航空装备的技术底蕴。

疫情之下货机市场兴起

7月底，空客发布A350F宽体货机，标志着空客波音的两强之争继续在宽体货机领域打响。

受新冠肺炎疫情影响， 航空货运市场作为运输物资和生产资料的重要途径，尤其是在电商业务的刺激下，市场需求大幅增长，货运航空公司运力严重短缺，大型货机供不应求。因此，空客和波音等主要飞机制造商一方面继续扩大现有货机尤其是客改货生产线，另一方面瞄准未来需求推出更先进货机。波音也有发布777X飞机货机型的计划。

“臭鼬工厂”4.0引领数字工程深入发展

8月，洛克希德-马丁公司在加州的一座完全以数字工程驱动的新工厂落成，标志着数字工程和先进制造正在加速改变美国的军工制造业。这个制造厂隶属于著名的“臭鼬工厂”，将根据不同任务为厂房灵活配置各种先进设备，从而显著加快新装备的研发速度。

虽然该工厂的用途仍然保密，但可以同时批量生产多个项目肯定的。这座工厂也是洛马公司在2021年完工的四座全新的数字工厂之一。

MQ-25“黄貂鱼”开启无人加油机时代

9月13日，波音MQ-25A“黄貂鱼”舰载无人加油机首次为F-35C隐身战斗机进行空中加油，预示着无人空中加油机时代的来临。

MQ-25A是目前舰载无人机发展的最新成就，将使美军舰载机的滞空时间和活动范围成倍提高，大大扩展航母编队的对地打击、防空警戒、截击和反潜等任务的作战半径。同时，还能将部分F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机从“伙伴加油”任务中解脱出来，进一步提高美军航母战斗机编队的战斗力。

未来，MQ-25A可能进一步承担情报/监视/侦察（ISR）、电子攻击和打击任务，为航母编队带来更大的作战灵活性。

巴航工业推出“绿色”飞机概念

11月8日，巴西航空工业公司推出4款采用可再生能源动力的全新飞机概念——Energia 系列，此举标志着航空业正在向“2050 年实现净零碳排放”的目标大步前进。

在碳中和远景目标的引领下，全球航空业正在从提高燃油效率的渐进式进步向开发新的低碳推进技术与新燃料的革命性方向转变。其中，可持续航空燃料（SAF）、新型混合动力推进技术、氢动力技术都在2021年取得积极进展。

百年老店拆分，GE航空独立

11月9日，GE公司宣布，将旗下的航空、医疗和电力板块拆分为三家上市公司。自此，这家始自爱迪生的百年老店结束了“多元化”的运营，曾经引以为傲的企业战略宣告失败，为行业敲响了警钟。

其中，GE航空业务将继承GE的名称。作为航空发动机市场的翘楚，拆分后GE航空可独立获得资本市场的青睐，从而获得稳定的现金流，用于支持未来业务发展，巩固行业竞争力。

罗罗“创新精神”号打破电动飞机速度纪录

11月16日，罗罗公司“创新精神”号电动飞机创造了3km和15km平均飞行速度和3000m高度爬升速度的三项电动飞机世界纪录，有力地增强了业界对飞机电推进技术的信心。

在3km航段中，“创新精神”号平均速度达到555km/h，将原纪录提升了60%；在15km航段中，其平均飞行速度达到532km/h，将原纪录提升了120%。此外，“创新精神”号用时3’22’’爬升到3000m。罗罗认为，电动技术可能最先应用于军用初级教练机。

詹姆斯·韦伯太空望远镜成功发射

12月25日，NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）在法属圭亚那库鲁基地成功发射升空。JWST的观测范围主要在红外、近红外波段，将帮助科学家们了解遥远星系和银河系外行星的形成。

目前，JWST已完成了轨道校正，正向离地球150万千米的第二拉格朗日点（L2点）前进，在向L2点飞行的过程中，该太空望远镜需要进行一系列的部署活动，包括展开太阳能帆板、高增益通信天线、遮阳板，以及打开由18个小型镜面组成的主反射镜等。

JWST成功的发射只是其部署的开端，从发射到抵达L2点需要29天时间，而抵达L2点后还将进行长达7个月的检测和调整。

转自丨国际航空

虽然自然界里水会循环，但是，人类的用水量远高于可以让人类运用的水，节约用水就成了我们每个人

都应该做的事情。

我觉得，已用过的水和已经遭受污染的水都可以再次利用。例如，洗菜、洗衣服的水可以冲马桶，受过污染的水可以在一切能够利用的情况多多利用，这样不仅减少了水费，更做到了节约用水的目的。而城市污水应多多回用于公用设施和住宅冲洗厕所、浇灌绿地、景观用水, 浇洒道路等, 这样做，污水的循环作用就提高了不少！

你知道吗？地球上有70.9%都是水,可这些水中有97.47%是咸水,咸水大部分是海洋水,不能饮用,因为1KG海洋水中就有39G个盐类物质；而这些水中的2.53%是淡水,而淡水大多是冰川水和深层地下水,这两种水占淡水的99%,可供我们人类使用的水仅占淡水的0.3%,我们的水资源十分少。我国是个缺水的国家，因此，我们更要节约用水，保护水资源。

水资源的利用在生活中是无所不在的，工厂排放出的污水再经过净化后同样可以循环使用，但是，也是要付出代价的，例如净化的成本，而这些又需要消耗资源。

雨水是我们每个人都见过的吧。当然，你有没有想到利用雨水就很难说了。科学家们都认为，雨水其实是一种难得的财富，它也是水资源，而且相当宝贵，但是，从全国范围看，我国的雨水收集与利用率还很低，我们应该用科学发展的思维看待雨水，用科学手段对待雨水，让雨水留下来，被我们科学地、循环地加以利用后，再科学地送它或入地或入河湖而去。这样何尝不是一种充分利用水资源的方法呢？

其实，水的宝贵大多数人都知道，却也选择遗忘。多少人不知道该如何节约用水？多少人浪费水资源？恐怕多得很吧。这就跟宣传有关了，我想，电视方面应该多多播放关于资源利用的问题，政府的宣传也是相当重要的，而新时代的祖国花朵们，更应该在从小就养成节约用水的好习惯，要知道，我们人类，离不开水，整个地球，离不开水！

况且节水有很多好处，不仅有利于缓解水资源的供需矛盾，减轻城市发展对环境的压力，还有利于延续供水和污水处理设施的建设投资，降低供水和污水处理设施的运行成本。从战略角度来看，节水绝对百益而一害！

节约用水靠得不是一个人的努力，是千千万万的人的努力，但不管用什么办法，我们都应该立即行动起来，把理念化为行动，要知道，水在日渐地减少，节水行动刻不容缓！

未来的能源

现在，每个国家都需要能源。瞧，有的国家为能源在争吵，有的国家为能源随时准备战争，想用武力掠夺能源（如伊拉克与科威特的战争，印度尼西亚与马来西亚的海上领土纠纷）。可见，能源是多么重要，因为我们现在用的电大部分就是以煤作为能源开发利用的；在大街上跑的汽车绝大部分是以汽油或柴油为动力的，而汽油和柴油是以地下开采的石油提炼出来的；在家里煮饭大部分用的是煤气与天然气。

据说，石油、煤、天然气的开采和使用都会不同程度地污染环境哟！

那么，如果哪一天地下的石油、煤、天然气都开采完了，怎么办？也许，用不着100年，地球上的地下能源就会枯竭。到那时，因为没有电，电视机开不了、空调无法启动、电脑成废物、甚至到晚上连电灯也无法开亮；因为没有石油和煤的资源，飞机、火车、轮船、汽车通通都开不动了。这样一来，我们就只能坐马车或骑自行车去学校上课啦，而且晚上大街和家里都是一片漆黑，晚上在家做作业就只能烧柴火来照明了。哗！那太可怕啦？！

据说，还有一种能源是用水来发电的，但是开发水电要拦截河流，而且会影响地球上的生态平衡哟！

我不希望看到世界上有争吵与战争，我希望世界上充满欢乐与和平。所以我幻想要是每家每户都有一个“微型能源器”该多好。这个能源器不需要我们去破坏地下资源，可以随时吸收储藏太阳能、风能等所有大自然的自然能源（如果让它放在海边，还可以随时

吸收储藏潮汐产生的动能……），需要用能源时可以随时随地释放出来供大家使用，如果需要用很大的能源动力时（如飞机、火车、轮船）可以用很多很多的“微型能源器”相互组合来提供能源。这样一来，有了这种“微型能源器”，世界上每个国家之间也许不会再争吵、不会再发动战争了；而且肯定不会造成环境污染，也不会破坏生态平衡；同时，可以美化我们的城市，因为我们可以不需要大街上那些难看的电线杆、电线塔及缠绕在上面象蜘蛛网一样的电缆线；还有，这种“微型能源器”，不需要进行高压变电，可以彻底消除因电磁波产生辐射给人类造成的健康损害。

也许在不久的将来，“微型能源器”便会出现，带给人类和平、健康和快乐！

定义 新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

分类 新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。

据世界断言，石油，煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。

联合国开发计划署（UNDP）把新能源分为以下三大类：大中型水电；新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能（潮汐能）；穿透生物质能。

一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立，过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识，作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用，因此，废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。

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。

按类别可分为：太阳能 风力发电 生物质能 生物柴油 燃料乙醇 新能源汽车 燃料电池 氢能 垃圾发电 建筑节能 地热能 二甲醚 可燃冰等。

新能源概况 据估算，每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦，其中可开发利用500～1000亿度。但因其分布很分散，目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤，目前一些国家已着手商业开发利用。世界风能的潜力约3500亿千瓦，因风力断续分散，难以经济地利用，今后输能储能技术如有重大改进，风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等，理论储量十分可观。限于技术水平，现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟，故只占世界所需总能量的很小部分，今后有很大发展前途。

常见新能源形式概述

太阳能

太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式

广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。

利用太阳能的方法主要有：太阳电能池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能；太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电等。

太阳能可分为3种：

1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋照明，并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力。近年，天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方法是在设计时加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。

3.太阳光合能：植物利用太阳光进行光合作用，合成有机物。因此，可以人为模拟植物光合作用，大量合成人类需要的有机物，提高太阳能利用效率。

核能

核能是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。核能的释放主要有三种形式：

A.核裂变能

所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量

B.核聚变能

由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。

C.核衰变

核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用

核能的利用存在的主要问题：

（1）资源利用率低

（2）反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未完全解决

（3）反应堆的安全问题尚需不断监控及改进

（4）核不扩散要求的约束，即核电站反应堆中生成的钚-239受控制

（5）核电建设投资费用仍然比常规能源发电高，投资风险较大

海洋能

海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点，是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。

波浪发电，据科学家推算，地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前，海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验，并制成了供航标灯使用的发电装置。

潮汐发电，据世界动力会议估计，到2020年，全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站，发电能力24万千瓦，已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江厦潮汐电站，总容量达到3000千瓦。

风能

风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比，具有明显的优势，它蕴藏量大，是水能的10倍，分布广泛，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。

风力发电，是当代人利用风能最常见的形式，自19世纪末，丹麦研制成风力发电机以来，人们认识到石油等能源会枯竭，才重视风能的发展，利用风来做其它的事情。

1977年，联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米，每个浆叶长40米，重18吨，用玻璃钢制成。到1994年，全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右，每年发电约50亿千瓦时。

生物质能

生物质能来源于生物质，也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式，它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。

生物质能利用现状

2006年底全国已经建设农村户用沼气池1870万口，生活污水净化沼气池14万处，畜禽养殖场和工业废水沼气工程2,000多处，年产沼气约90亿立方米，为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。

中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉，以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台，村镇级秸秆气化集中供气系统近600处，年生产生物质燃气2,000万立方米。

地热能

地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。我国地热资源丰富，分布广泛，已有5500处地热点，地热田45个，地热资源总量约320万兆瓦。

氢能

在众多新能源中，氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出，将成为21世纪的理想能源。氢能可以作飞机、汽车的燃料，可以用作推动火箭动力。

海洋渗透能

如果有两种盐溶液，一种溶液中盐的浓度高，一种溶液的浓度低，那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后，会产生渗透压，水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水，而海洋中存在的是咸水，两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口，淡水的水压比海水的水压高，如果在入海口放置一个涡轮发电机，淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。

海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源，它既不产生垃圾，也没有二氧化碳的排放，更不依赖天气的状况，可以说是取之不尽，用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里，渗透发电厂的发电效能会更好，比如地中海、死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计，利用海洋渗透能发电，全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。

水能

水能是一种可再生能源，是清洁能源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用，它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环，使之持续进行。地表水的流动是重要的一环，在落差大、流量大的地区，水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少，水能是非常重要且前景广阔的替代资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。

[编辑本段]新能源的发展现状和趋势

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，生物质能、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。

国际能源署（IEA）对2000～2030年国际电力的需求进行了研究，研究表明，来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为，在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快，年增长速度近6%在2000～2030年间其总发电量将增加5倍，到2030年，它将提供世界总电力的4.4%，其中生物质能将占其中的80%。

目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低，一方面是与不同国家的重视程度与政策有关，另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关，尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等据IEA的预测研究，在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降，从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关，因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。

我国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划，并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下，我国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。

新能源（或称可再生能源更贴切）主要有：太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后，国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展，它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源，更将会导致社会不健康发展；地热能的开发和空调的使用具有同样特性，如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏，必将引起再一次生态环境变化；而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源，他们必将成为今后替代能源主流。

太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点，应用面较广，现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电，在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%，随之而来的问题令我们意想不到，太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击，如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。

风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台，在一百多年的发展中，一直是新能源领域的独孤求败，由于它造价相对低廉，成了各个国家争相发展的新能源首选，然而，随着大型风电场的不断增多，占用的土地也日益扩大，产生的社会矛盾日益突出，如何解决这一难题，成了我们又一困惑。

早在2001年，MUCE就为了开拓稳定的海岛通信电源而开展一项研究，经过六年多研究和实践，终于将一种成熟的新型应用方式MUCE风光互补系统向社会推广，这种系统采用了我国自主研制的新型垂直轴风力发电机（H型）和太阳能发电进行10：3地结合，形成了相对稳定的电力输出。在建筑上、野外、通信基站、路灯、海岛均进行了实际应用，获得了大量可靠的使用数据。这一系统的研究成果将为我国乃至世界的新能源发展带来了新的动力。

新型垂直轴风力发电机（H型）突破了传统的水平轴风力发电机启动风速高、噪音大、抗风能力差、受风向影响等缺点，采取了完全不同的设计理论，采用了新型结构和材料，达到微风启动、无噪音、抗12级以上台风、不受风向影响等性能，可大量用于别墅、多层及高层建筑、路灯等中小型应用场合。以它为主建立的风光互补发电系统，具有电力输出稳定、经济性高、对环境影响小等优点，也解决了太阳能发展中对电网冲击等影响。

随着能源危机日益临近，新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活，风力发电偶尔可以看到或听到，可是它们作为新能源如何在实际中去应用？新能源的发展究竟会是怎样的格局？这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的。

[编辑本段]新能源的环境意义和能源安全战略意义

我国能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局，自1993年起我国成为石油净进口国，且石油进口量逐年增加，使得我国接入世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足，未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。

国际贸易存在着很多的不确定因素，国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定，但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给，对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的以来程度，提高我国能源、经济安全。

此外，可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。

未来的几种新能源

波能：即海洋波浪能。这是一种取之不尽，用之不竭的无污染可再生能源。据推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。近年来，在各国的新能源开发计划中，波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高，需要进一步完善，但目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年，电厂的发电成本虽高于其它发电方式，但对于边远岛屿来说，可节省电力传输等投资费用。目前，美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站，且均运行良好。

可燃冰：这是一种甲烷与水结合在一起的固体化合物，它的外型与冰相似，故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态，冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算，可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。

煤层气：煤在形成过程中由于温度及压力增加，在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤，每吨煤产生68m3气；从泥炭到肥煤，每吨煤产生130m3气；从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计，地球上煤层气可达2000Tm3。

微生物：世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等，利用微生物发酵，可制成酒精，酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”，而且制作酒精的原料丰富，成本低廉。据报道，巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆，减轻了大气污染。此外，利用微生物可制取氢气，以开辟能源的新途径。

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