新型材料在可持續能源發展的應用范文

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當前我國經濟發展對于能源需求不斷提升，而面對日趨緊張的能源局勢，需要尋求新型材料也保證能源能夠處于可持續發展的應用狀態。當前社會生活和生產領域的能源消耗量持續攀升，現代科學技術的發展為實現可持續能源發展目標提供可能，本文通過對新型材料在可持續能夠發展中的應用前景問題進行探討，分析新型材料的發展現狀、新型能源材料的種類，并從核裂變和核聚變的角度探討可持續能源的應用前景，旨在為能源行業的發展提供有效參考意見。能源是各行業領域發展的重要基礎，同時也是決定行業生產價值的關鍵因素，傳統經濟生產和發展模式中，對于能源的消耗量較大，在能源應用過程中也會產生諸多對自然生態環境不利的影響因素，可持續發展理念的確立，使“綠色”、“環保”等概念在能源領域逐步得到重視，為促進社會發展的可持續發展目標，也需要能源行業能夠貫徹可持續發展理念，通過技術創新，進行新型材料的應用。我國已經將可持續發展理念作為基本發展目標，在政策方面給予可持續能源發展的重大支持，針對新型材料在可持續發展中的應用前景問題進行探討，對于促進社會可持續發展目標的實現具有重要意義。

一、新型材料的發展現狀

新型材料與傳統材料相比具有一定的應用優勢，其材料生產和合成的資源消耗量相對較小，應用和分布范圍也相對較為廣泛，應用環節對于自然環境產生的負面影響作用也相對較小，從當前能源材料的發展情況而言，風能、核能以及地熱能源是未來新型材料的主要發展方向。由于我國在相關領域的技術發展還處于初級發展階段，需要進行大量的資金投入和技術投入，但是相較于傳統能源材料的開發和應用相比，新型材料的研發和應用依然具有明顯的技術優勢，其在未來經濟發展過程中可能衍生的經濟價值是無法準確衡量的。新型能源材料的發展需要技術支撐和政策支撐，雖然近年來伴隨國家對可持續發展戰略實施的重視程度不斷提升，在新型能源領域的政策扶持力度持續增大，新型材料的技術研發已經取得一定的發展成果的，但是相較于發達國家而言，還存在較大差距，相關扶持政策較為分散，并未形成完善的政策支撐體系，因而對新型能源材料的進一步發展也會產生一定的阻礙作用。

二、新型能源材料的種類

（一）太陽能太陽能新型材料主要以光伏材料為主，廣泛應用光伏材料能夠有效解決能源資源緊張的發展趨勢，同時應用光伏材料能夠保證能源供應的穩定性，光伏能源屬于清潔型能源，應用過程不會對環境產生負面影響作用。

（二）風能目前風能屬于新型經濟型能源，主要以風力作為能源動力源，儲量巨大，應用價值也相對較高。我國雖然在風能材料的研發和應用方面起步相對較晚，但是通過相關領域的技術攻關，當前我國在風力發電方面已經取得突出成就，但是在風力發電的應用方面依然存在諸多不足，甘肅等地區建立諸多大型風力發電項目，當前由于電力存儲、并網、運輸等方面存在的諸多限制原因，導致項目建設完成之后，并沒有投入運行，造成了建設資源的浪費，未來時期需要相關部門能夠在風能應用方面進一步完善，使更多的風力能源真正為社會生活和生產提供便利。

（三）生物能生物能源材料主要指沼氣、秸稈等，目前上海、南京地區也在嘗試應用廚房垃圾廢棄物進行相應處理產生生物能源。生物能源在社會生活領域具有廣泛的應用價值，可以有效減小社會生活方面產生的能源消耗，實現能源可持續發展目標。社會發展應當重視生物能源領域的技術研發，加大相關方面的政策扶持，并能夠通過社會宣傳提升公眾對于生物能源的認知程度，不斷促進生物能源技術的發展。

（四）核能核能是保持核電站運行的重要基礎，通過原子核能釋放電能，核電站的正常運行便能夠持續提供電能為社會生產所用。伴隨能源領域對新型材料重視程度的不斷加大，核能技術的研發和應用也逐步得到提高，為促進核能應用的持續發展，需要對當前核能應用的安全性進行進一步完善，并能夠對核反應廢棄物進行優化處理，以實現能源領域可持續發展的發展目標，實現可持續發展理念在核能領域的落實。

三、新型材料在可持續能源發展中的應用前景

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

（二）核聚變新型材料核聚變反應過程也可以成為核融合過程，也屬于核反應范圍內的重要類型，在原料聚變的過程中能夠釋放大量的能量，當前能源領域核聚變反應成為核電站、核潛艇以及原子彈的重要能源來源途徑，從分子和原子的層面進行分析，核聚變屬于原子核范疇內的反應類型，但不屬于化學變化。氕、氚、鋰為核聚變的重要應用材料，氕為核素類型，主要分布于各種碳氫化合物中，因為此元素的存在能夠最大程度保證氫的穩定性，氘屬于重氫范疇，其原子量是普遍氫的兩倍，氚則由兩個中子和一個質子組成，具有較高的放射性，鋰由于自身原子質量數向對較低，因而在核聚變反應中其反應作用也最為強烈，發揮新型材料的應用價值。核聚變反應的應用范圍較為廣泛，太陽能是核聚變反應的典型應用方式，核聚變反應過程能夠釋放大量的光和熱，當反應溫度達到15000℃條件下，核聚變反應過程能夠釋放大量的能源，其應用價值也是其他能源材料、形式所無法比擬的。但是值得注意的是，核聚變反應需要溫度較高的條件，溫度過高其他物質的適應條件便會變差，需要依靠強大的磁場來保證核聚變的穩定性。美國已經能夠應用高能激光的方式來滿足核聚變過程所需的點火條件，中國也實現核聚變反應堆的點火條件，為實現核聚變應用領域的拓展，依然需要進一步的技術研發，為實現新能源領域的可持續發展，需要以科學技術作為應用基礎。

結束語

新型材料在可持續能源發展領域具有廣泛的應用前景，契合社會的可持續發展目標，需要在各領域通過科研技術水平的提升，減少能源應用對環境產生的負面影響作用，提升能源應用價值，以保證社會生產和生活領域都能夠得到穩定的能源供應，以促進社會經濟的持續發展。

作者：魏高遠