跳过主要内容

能源

有些能源在特定用途或地点有优势。例如,来自石油的燃料非常适合运输,因为它们在很小的空间里储存了大量的能量,而且易于运输和储存。太阳能光伏非常适合在沙漠气候或其他阳光充足的地方,有很多平坦的,开放的空间供暖或发电。小型水力发电装置是提供电力或机械能的一个很好的解决方案。在许多快速发展的国家——包括中国、印度和其他许多国家——煤炭被广泛用于发电,因为国内供应现成。

效率是能源成本的一个重要因素。能源的生产、输送和使用效率如何?在这个过程中损失了多少能量价值,又有多少最终转化为有用的功?生产或使用能源的工业不断寻找提高效率的方法,因为这是使其产品更具竞争力的关键。

理想的能源——廉价、充足、无污染——在我们有生之年可能无法实现,但这是最终目标。能源行业正在不断改进其技术和做法,以更有效、更清洁地生产和使用能源。未来的能源来源可能是氢。

能源通常分为可再生能源和不可再生能源。

可再生能源资源

可再生能源是那些可以快速补充的能源,例如太阳能、生物质能、地热、水力、风能和快速反应核能。在美国,可再生能源供应了大约7%的能源需求;其余93%来自非可再生能源。美国目前使用的两大类可再生能源是生物质——主要是林产品工业用来发电和取暖的木材废料和水力发电。

在大多数情况下,化石能源目前比可再生能源更便宜,更容易储存和运输。要使可再生能源得到更广泛的应用,必须克服许多障碍——大多数障碍与更经济地生产和分配可再生能源有关。

能源能满足我们的需求到多久以后?在决定在哪里投资能源技术和基础设施时,任何特定能源的可持续性都是一个重要的考虑因素。所有能源,无论是可再生的还是不可再生的,都必须得到有效和可持续的利用,以便为我们和我们的子孙后代保障未来。

不可再生能源

不可再生能源包括煤、石油、天然气和铀-235,铀-235是用于慢反应核能的燃料。对一种不可再生能源将持续多久的预测取决于许多可变因素。这包括消费的增长率,以及剩余资源中有多少可以经济回收的估计。新的勘探和生产技术往往会提高生产者定位和回收资源的能力。世界化石能源储量预计还将持续几十年,就煤炭而言,还将持续数百年。

工业革命以来,化石燃料的有效利用取得了重大进展。例如,新型燃气燃料电池的效率为40%到80%,在能量转换过程中没有燃烧或排放。同样,下一代混合燃料汽车将通过从车轮获取动能为电池提供动力来提高效率。

使用电池和汽油发电的混合动力汽车提供了新的交通选择。汽车制造商也在开发从汽油或甲醇中提取氢的燃料电池。和电池一样,燃料电池依赖于化学反应而不是燃烧。