能源的可持续发展

    在人类漫漫历史长河中，能源是推动文明发展的得力助手。如今我们享受的现代化生活，无不建立在能源消耗的基础之上。远古时期，出于工具和人口数量的局限，人类除了消耗食物与水外，对其他资源几乎没太多需求。随着机器和技术的发展，能源的需求量也急剧上升，煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能、核能等不同类型的资源相继被开发和利用。

    按照性质、产生方式和环境污染的不同，不同种类的能源各有其优势和缺陷。比如煤、石油、天然气，通常合称为化石资源，是目前消耗量最大的一次能源，也是人类能源利用中必不可少的燃料型能源。然而，煤炭有一个难以避免的缺陷，即在加工和利用过程中，会释放出二氧化硫、一氧化碳等污染物。工业大国都曾深受煤炭污染的困扰，如1952年伦敦烟雾事件，致使上千人相继丧生，成为历史上一次重大的环境污染事件。与煤炭一样，石油的缺点也颇为明显，除了储量有限、开采费用高昂外，它也会产生二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等形式的气体污染。

    相较之下，天然气在燃烧过程中所产生的污染气体大为减少，是较为干净环保且热值高的优质资源，同样也是古生物经过长期生物演化的产物。不过，天然气存在产生二氧化碳的问题，且运输也需要一笔成本不低的投入。至于水能、风能、太阳能等资源，虽然无污染，但是却存在利用效率低等问题，难以在更大范围推广使用。

    如何能够研制出无污染、低成本，又利用效率高的能源，一直是科学家们关注的热点。为了避免“伦敦烟雾事件”类悲剧性事件的发生，洁净煤技术应运而成——通过技术手段将硫等杂质剔除，能够控制二氧化硫等有害气体的排放。

    21世纪以来，高挥发、高能量，且宇宙中分布最为广泛的氢，颇受能源界的青睐。目前获取氢能的最佳途径是光催化分解水。中科院大连化物所的李灿院士领导的团队，一直致力于光催化体系的研究，他们的研究成果指出，在光催化分解水的过程中，催化剂尤为重要。然而采用何种催化剂，才能有效地将太阳光分解为水，生成氢气和氧气？这又是一个需要思考的问题。如今，中国科学技术大学的杜平武教授课题组，在催化剂问题上已有突破性进展，他们研制出低成本高效率的催化体系，即将磷化亚铜、磷化钼等磷化物负载在半导体上，能够有效提升光催化制氢的效能。这种方法成本低、效率高、制作简便，如若广泛应用于光催化制氢，对于能源发展来说，其意义不言而喻。

    开发新型可替代能源固然是解决能源短缺及污染的重要途径，如何维持能源的可持续发展、最大限度利用现有能源也是不容忽视的重要课题。对普通消费者来说，认识、了解能源，尽可能节约和有效地使用能源，有意识地使用节能产品和技术，提倡低碳环保的生活方式，也应是自觉履行的义务。

    （作者单位：中科大科技史与科技考古系）