新型材料在可持续能源发展的应用范文

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当前我国经济发展对于能源需求不断提升，而面对日趋紧张的能源局势，需要寻求新型材料也保证能源能够处于可持续发展的应用状态。当前社会生活和生产领域的能源消耗量持续攀升，现代科学技术的发展为实现可持续能源发展目标提供可能，本文通过对新型材料在可持续能够发展中的应用前景问题进行探讨，分析新型材料的发展现状、新型能源材料的种类，并从核裂变和核聚变的角度探讨可持续能源的应用前景，旨在为能源行业的发展提供有效参考意见。能源是各行业领域发展的重要基础，同时也是决定行业生产价值的关键因素，传统经济生产和发展模式中，对于能源的消耗量较大，在能源应用过程中也会产生诸多对自然生态环境不利的影响因素，可持续发展理念的确立，使“绿色”、“环保”等概念在能源领域逐步得到重视，为促进社会发展的可持续发展目标，也需要能源行业能够贯彻可持续发展理念，通过技术创新，进行新型材料的应用。我国已经将可持续发展理念作为基本发展目标，在政策方面给予可持续能源发展的重大支持，针对新型材料在可持续发展中的应用前景问题进行探讨，对于促进社会可持续发展目标的实现具有重要意义。

一、新型材料的发展现状

新型材料与传统材料相比具有一定的应用优势，其材料生产和合成的资源消耗量相对较小，应用和分布范围也相对较为广泛，应用环节对于自然环境产生的负面影响作用也相对较小，从当前能源材料的发展情况而言，风能、核能以及地热能源是未来新型材料的主要发展方向。由于我国在相关领域的技术发展还处于初级发展阶段，需要进行大量的资金投入和技术投入，但是相较于传统能源材料的开发和应用相比，新型材料的研发和应用依然具有明显的技术优势，其在未来经济发展过程中可能衍生的经济价值是无法准确衡量的。新型能源材料的发展需要技术支撑和政策支撑，虽然近年来伴随国家对可持续发展战略实施的重视程度不断提升，在新型能源领域的政策扶持力度持续增大，新型材料的技术研发已经取得一定的发展成果的，但是相较于发达国家而言，还存在较大差距，相关扶持政策较为分散，并未形成完善的政策支撑体系，因而对新型能源材料的进一步发展也会产生一定的阻碍作用。

二、新型能源材料的种类

（一）太阳能太阳能新型材料主要以光伏材料为主，广泛应用光伏材料能够有效解决能源资源紧张的发展趋势，同时应用光伏材料能够保证能源供应的稳定性，光伏能源属于清洁型能源，应用过程不会对环境产生负面影响作用。

（二）风能目前风能属于新型经济型能源，主要以风力作为能源动力源，储量巨大，应用价值也相对较高。我国虽然在风能材料的研发和应用方面起步相对较晚，但是通过相关领域的技术攻关，当前我国在风力发电方面已经取得突出成就，但是在风力发电的应用方面依然存在诸多不足，甘肃等地区建立诸多大型风力发电项目，当前由于电力存储、并网、运输等方面存在的诸多限制原因，导致项目建设完成之后，并没有投入运行，造成了建设资源的浪费，未来时期需要相关部门能够在风能应用方面进一步完善，使更多的风力能源真正为社会生活和生产提供便利。

（三）生物能生物能源材料主要指沼气、秸秆等，目前上海、南京地区也在尝试应用厨房垃圾废弃物进行相应处理产生生物能源。生物能源在社会生活领域具有广泛的应用价值，可以有效减小社会生活方面产生的能源消耗，实现能源可持续发展目标。社会发展应当重视生物能源领域的技术研发，加大相关方面的政策扶持，并能够通过社会宣传提升公众对于生物能源的认知程度，不断促进生物能源技术的发展。

（四）核能核能是保持核电站运行的重要基础，通过原子核能释放电能，核电站的正常运行便能够持续提供电能为社会生产所用。伴随能源领域对新型材料重视程度的不断加大，核能技术的研发和应用也逐步得到提高，为促进核能应用的持续发展，需要对当前核能应用的安全性进行进一步完善，并能够对核反应废弃物进行优化处理，以实现能源领域可持续发展的发展目标，实现可持续发展理念在核能领域的落实。

三、新型材料在可持续能源发展中的应用前景

（一）核裂变新型材料核裂变过程产生的链锁反应能够产生持续性核电能源，铀、针都是核裂变的新型关键材料，铀属于天然稀有金属，具有放射性，但是其获取过程存在较大难度，针也为核裂变的重要金属原来类型，质地较为柔软，能够起到良好的使用性。核电站和原子弹是核裂变反应的重要方式，核电站主要应用核反应堆为发电的能源渠道，与火电站的锅炉具有一定程度的类似性。核反应堆中包含的内容也相对较多，按照中子能量存在的差异能够分为热中子堆和快中子堆，核反应堆反应过程中会释放冷却剂，且数量十分庞大，这是保证核裂变新型材料应用的关键。

（二）核聚变新型材料核聚变反应过程也可以成为核融合过程，也属于核反应范围内的重要类型，在原料聚变的过程中能够释放大量的能量，当前能源领域核聚变反应成为核电站、核潜艇以及原子弹的重要能源来源途径，从分子和原子的层面进行分析，核聚变属于原子核范畴内的反应类型，但不属于化学变化。氕、氚、锂为核聚变的重要应用材料，氕为核素类型，主要分布于各种碳氢化合物中，因为此元素的存在能够最大程度保证氢的稳定性，氘属于重氢范畴，其原子量是普遍氢的两倍，氚则由两个中子和一个质子组成，具有较高的放射性，锂由于自身原子质量数向对较低，因而在核聚变反应中其反应作用也最为强烈，发挥新型材料的应用价值。核聚变反应的应用范围较为广泛，太阳能是核聚变反应的典型应用方式，核聚变反应过程能够释放大量的光和热，当反应温度达到15000℃条件下，核聚变反应过程能够释放大量的能源，其应用价值也是其他能源材料、形式所无法比拟的。但是值得注意的是，核聚变反应需要温度较高的条件，温度过高其他物质的适应条件便会变差，需要依靠强大的磁场来保证核聚变的稳定性。美国已经能够应用高能激光的方式来满足核聚变过程所需的点火条件，中国也实现核聚变反应堆的点火条件，为实现核聚变应用领域的拓展，依然需要进一步的技术研发，为实现新能源领域的可持续发展，需要以科学技术作为应用基础。

结束语

新型材料在可持续能源发展领域具有广泛的应用前景，契合社会的可持续发展目标，需要在各领域通过科研技术水平的提升，减少能源应用对环境产生的负面影响作用，提升能源应用价值，以保证社会生产和生活领域都能够得到稳定的能源供应，以促进社会经济的持续发展。

作者：魏高远