新型材料在可持續(xù)能源發(fā)展的應(yīng)用范文

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當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于能源需求不斷提升，而面對(duì)日趨緊張的能源局勢(shì)，需要尋求新型材料也保證能源能夠處于可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)用狀態(tài)。當(dāng)前社會(huì)生活和生產(chǎn)領(lǐng)域的能源消耗量持續(xù)攀升，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源發(fā)展目標(biāo)提供可能，本文通過(guò)對(duì)新型材料在可持續(xù)能夠發(fā)展中的應(yīng)用前景問(wèn)題進(jìn)行探討，分析新型材料的發(fā)展現(xiàn)狀、新型能源材料的種類(lèi)，并從核裂變和核聚變的角度探討可持續(xù)能源的應(yīng)用前景，旨在為能源行業(yè)的發(fā)展提供有效參考意見(jiàn)。能源是各行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的重要基礎(chǔ)，同時(shí)也是決定行業(yè)生產(chǎn)價(jià)值的關(guān)鍵因素，傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和發(fā)展模式中，對(duì)于能源的消耗量較大，在能源應(yīng)用過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生諸多對(duì)自然生態(tài)環(huán)境不利的影響因素，可持續(xù)發(fā)展理念的確立，使“綠色”、“環(huán)保”等概念在能源領(lǐng)域逐步得到重視，為促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，也需要能源行業(yè)能夠貫徹可持續(xù)發(fā)展理念，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)行新型材料的應(yīng)用。我國(guó)已經(jīng)將可持續(xù)發(fā)展理念作為基本發(fā)展目標(biāo)，在政策方面給予可持續(xù)能源發(fā)展的重大支持，針對(duì)新型材料在可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用前景問(wèn)題進(jìn)行探討，對(duì)于促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。

一、新型材料的發(fā)展現(xiàn)狀

新型材料與傳統(tǒng)材料相比具有一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其材料生產(chǎn)和合成的資源消耗量相對(duì)較小，應(yīng)用和分布范圍也相對(duì)較為廣泛，應(yīng)用環(huán)節(jié)對(duì)于自然環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響作用也相對(duì)較小，從當(dāng)前能源材料的發(fā)展情況而言，風(fēng)能、核能以及地?zé)崮茉词俏磥?lái)新型材料的主要發(fā)展方向。由于我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展還處于初級(jí)發(fā)展階段，需要進(jìn)行大量的資金投入和技術(shù)投入，但是相較于傳統(tǒng)能源材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用相比，新型材料的研發(fā)和應(yīng)用依然具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其在未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中可能衍生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是無(wú)法準(zhǔn)確衡量的。新型能源材料的發(fā)展需要技術(shù)支撐和政策支撐，雖然近年來(lái)伴隨國(guó)家對(duì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的重視程度不斷提升，在新型能源領(lǐng)域的政策扶持力度持續(xù)增大，新型材料的技術(shù)研發(fā)已經(jīng)取得一定的發(fā)展成果的，但是相較于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，還存在較大差距，相關(guān)扶持政策較為分散，并未形成完善的政策支撐體系，因而對(duì)新型能源材料的進(jìn)一步發(fā)展也會(huì)產(chǎn)生一定的阻礙作用。

二、新型能源材料的種類(lèi)

（一）太陽(yáng)能太陽(yáng)能新型材料主要以光伏材料為主，廣泛應(yīng)用光伏材料能夠有效解決能源資源緊張的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)應(yīng)用光伏材料能夠保證能源供應(yīng)的穩(wěn)定性，光伏能源屬于清潔型能源，應(yīng)用過(guò)程不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響作用。

（二）風(fēng)能目前風(fēng)能屬于新型經(jīng)濟(jì)型能源，主要以風(fēng)力作為能源動(dòng)力源，儲(chǔ)量巨大，應(yīng)用價(jià)值也相對(duì)較高。我國(guó)雖然在風(fēng)能材料的研發(fā)和應(yīng)用方面起步相對(duì)較晚，但是通過(guò)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)，當(dāng)前我國(guó)在風(fēng)力發(fā)電方面已經(jīng)取得突出成就，但是在風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用方面依然存在諸多不足，甘肅等地區(qū)建立諸多大型風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目，當(dāng)前由于電力存儲(chǔ)、并網(wǎng)、運(yùn)輸?shù)确矫娲嬖诘闹T多限制原因，導(dǎo)致項(xiàng)目建設(shè)完成之后，并沒(méi)有投入運(yùn)行，造成了建設(shè)資源的浪費(fèi)，未來(lái)時(shí)期需要相關(guān)部門(mén)能夠在風(fēng)能應(yīng)用方面進(jìn)一步完善，使更多的風(fēng)力能源真正為社會(huì)生活和生產(chǎn)提供便利。

（三）生物能生物能源材料主要指沼氣、秸稈等，目前上海、南京地區(qū)也在嘗試應(yīng)用廚房垃圾廢棄物進(jìn)行相應(yīng)處理產(chǎn)生生物能源。生物能源在社會(huì)生活領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，可以有效減小社會(huì)生活方面產(chǎn)生的能源消耗，實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。社會(huì)發(fā)展應(yīng)當(dāng)重視生物能源領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)，加大相關(guān)方面的政策扶持，并能夠通過(guò)社會(huì)宣傳提升公眾對(duì)于生物能源的認(rèn)知程度，不斷促進(jìn)生物能源技術(shù)的發(fā)展。

（四）核能核能是保持核電站運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，通過(guò)原子核能釋放電能，核電站的正常運(yùn)行便能夠持續(xù)提供電能為社會(huì)生產(chǎn)所用。伴隨能源領(lǐng)域?qū)π滦筒牧现匾暢潭鹊牟粩嗉哟螅四芗夹g(shù)的研發(fā)和應(yīng)用也逐步得到提高，為促進(jìn)核能應(yīng)用的持續(xù)發(fā)展，需要對(duì)當(dāng)前核能應(yīng)用的安全性進(jìn)行進(jìn)一步完善，并能夠?qū)朔磻?yīng)廢棄物進(jìn)行優(yōu)化處理，以實(shí)現(xiàn)能源領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念在核能領(lǐng)域的落實(shí)。

三、新型材料在可持續(xù)能源發(fā)展中的應(yīng)用前景

（一）核裂變新型材料核裂變過(guò)程產(chǎn)生的鏈鎖反應(yīng)能夠產(chǎn)生持續(xù)性核電能源，鈾、針都是核裂變的新型關(guān)鍵材料，鈾屬于天然稀有金屬，具有放射性，但是其獲取過(guò)程存在較大難度，針也為核裂變的重要金屬原來(lái)類(lèi)型，質(zhì)地較為柔軟，能夠起到良好的使用性。核電站和原子彈是核裂變反應(yīng)的重要方式，核電站主要應(yīng)用核反應(yīng)堆為發(fā)電的能源渠道，與火電站的鍋爐具有一定程度的類(lèi)似性。核反應(yīng)堆中包含的內(nèi)容也相對(duì)較多，按照中子能量存在的差異能夠分為熱中子堆和快中子堆，核反應(yīng)堆反應(yīng)過(guò)程中會(huì)釋放冷卻劑，且數(shù)量十分龐大，這是保證核裂變新型材料應(yīng)用的關(guān)鍵。

（二）核聚變新型材料核聚變反應(yīng)過(guò)程也可以成為核融合過(guò)程，也屬于核反應(yīng)范圍內(nèi)的重要類(lèi)型，在原料聚變的過(guò)程中能夠釋放大量的能量，當(dāng)前能源領(lǐng)域核聚變反應(yīng)成為核電站、核潛艇以及原子彈的重要能源來(lái)源途徑，從分子和原子的層面進(jìn)行分析，核聚變屬于原子核范疇內(nèi)的反應(yīng)類(lèi)型，但不屬于化學(xué)變化。氕、氚、鋰為核聚變的重要應(yīng)用材料，氕為核素類(lèi)型，主要分布于各種碳?xì)浠衔镏校驗(yàn)榇嗽氐拇嬖谀軌蜃畲蟪潭缺ＷC氫的穩(wěn)定性，氘屬于重氫范疇，其原子量是普遍氫的兩倍，氚則由兩個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子組成，具有較高的放射性，鋰由于自身原子質(zhì)量數(shù)向?qū)^低，因而在核聚變反應(yīng)中其反應(yīng)作用也最為強(qiáng)烈，發(fā)揮新型材料的應(yīng)用價(jià)值。核聚變反應(yīng)的應(yīng)用范圍較為廣泛，太陽(yáng)能是核聚變反應(yīng)的典型應(yīng)用方式，核聚變反應(yīng)過(guò)程能夠釋放大量的光和熱，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到15000℃條件下，核聚變反應(yīng)過(guò)程能夠釋放大量的能源，其應(yīng)用價(jià)值也是其他能源材料、形式所無(wú)法比擬的。但是值得注意的是，核聚變反應(yīng)需要溫度較高的條件，溫度過(guò)高其他物質(zhì)的適應(yīng)條件便會(huì)變差，需要依靠強(qiáng)大的磁場(chǎng)來(lái)保證核聚變的穩(wěn)定性。美國(guó)已經(jīng)能夠應(yīng)用高能激光的方式來(lái)滿(mǎn)足核聚變過(guò)程所需的點(diǎn)火條件，中國(guó)也實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)堆的點(diǎn)火條件，為實(shí)現(xiàn)核聚變應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，依然需要進(jìn)一步的技術(shù)研發(fā)，為實(shí)現(xiàn)新能源領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展，需要以科學(xué)技術(shù)作為應(yīng)用基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

新型材料在可持續(xù)能源發(fā)展領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，契合社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，需要在各領(lǐng)域通過(guò)科研技術(shù)水平的提升，減少能源應(yīng)用對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響作用，提升能源應(yīng)用價(jià)值，以保證社會(huì)生產(chǎn)和生活領(lǐng)域都能夠得到穩(wěn)定的能源供應(yīng)，以促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。

作者：魏高遠(yuǎn)