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基于非均匀掺杂纳米材料的新能源发电技术

【摘要】:随着石油和煤炭等自然资源的不断开采,能源危机问题变得日益明显。我国作为一个能源消耗与进口大国,这无疑是一个巨大的考验和挑战。为了应对能源危机,开展新一代可再生无污染的清洁能源的科学研究显得尤为重要。目前,世界范围内可再生的清洁发电技术形式主要有太阳能发电、风力发电、生物质能发电、地热能发电和海洋能发电等。

随着石油煤炭等自然资源的不断开采,能源危机问题变得日益明显。自然资源面临枯竭,同时,化石燃料的燃烧也产生环境污染和大气变暖等问题,因此全世界都开始为解决能源危机寻找新的出路。我国作为一个能源消耗与进口大国,这无疑是一个巨大的考验和挑战。为了应对能源危机,开展新一代可再生无污染的清洁能源的科学研究显得尤为重要。1992—2017年,可再生能源的使用量增长远远高于传统能源的使用量增长。全球能源消耗量随时间的变化如图3.1所示。

图3.1 全球能源消耗量随时间(1992—2017)的变化(见彩图)

但是,这也存在一个明显的问题,就是可再生清洁能源的供应量要远远小于传统能源的供应量,因此,加速发展清洁可再生新能源的实际应用对科研工作者提出了更高的要求。为了更加有效地解决此问题,可以用电能作为媒介实现能量的远距离传递。一方面,是因为电能的使用在全球范围内得到快速普及,它存在于世界各地,无时无刻不影响着人们的生产生活;另一方面,它在使用过程中也不会出现环境问题,是一种清洁高效的能源。能源的使用问题从根本讲就是能量在不同的物体之间转化,可以把研究重点放在如何将其他可再生无污染的新能源转化为电能。目前,世界范围内可再生的清洁发电技术形式主要有太阳能发电、风力发电、生物质能发电、地热能发电和海洋能发电等。