材料概论作业

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1、降低高能耗高污染的新能源材料与环境材料能源是人类生存与发展最重要的物质基础2—，是推进现代化生产最主要的动力来源。能源利用的每一次重大进步都推动了社会经济的巨大进步，近代发达国家通过大规模开发和利用能源，在短短几I•年的吋间里实现了高度现代化。当今中国社会经济的持续快速发展，工业、农业等生产体系以及人们的生活设施和服务体系的现代化，也都伴随着能源需求的不断增长。与此同时，短时期内对能源大规模的开发利用，再加上相对落后的能源生产和消费方式，也加大了能源境以及能源安全的压力。一、我国能源问题的现状与挑战当前，中国已经成为世界最大能源消费国Z-O中国作为世界上发展最快

2、的发展屮国家，在20世纪70年代以来,经济社会发展取得了举世瞩目的辉煌成就。但是随着经济增长，单位GDP的能耗却一直呈上升趋势。因此我国当前正面临着是否有充足的能源供应保障国民经济持续快速发展的问题。在能源消费方式上，中国也不能简单地和发达国家相比。一些西方发达国家虽然能源消费比中国还多，但其人口不到中国的1/3o如杲采取同样的能源消费方式，屮国就耍耗费现在全世界一半以上的能源，这在实际上是肯定不可能实现的。更为紧迫的问题是，如果能源消耗不加节制，会相应加大温室气体排放，我国将面临更大的国际压力并需要承担更多相应责任，陷入更不利的境地。造成中国能耗高的主要原因是

3、能源使用效率低下。而能源利用效率偏低，能源依赖度高，则反映出我们的高经济增长是建立在更高能源消耗基础上的。迅速工业化阶段的产业结构使高耗能的重工业能源消耗超常增长，而城市化以及居民牛活水平的提高也对能源消费的需求提出较高要求，所以原因主要可以从以下两方面来看：(1)生活能耗和建筑能耗过高人口的城市化和生活方式的转变全部导向高能耗，结杲使居民生活方面的能源消耗大幅捉高。另外，我国建筑能耗也高的惊人，对社会造成了沉重的能源负担和严重的环境污染。(2)高能耗行业的过度消耗钢铁、水泥、屯解铝等高能耗行业的需求量随着最近几年來我国城镇基础设施建设飞速发展一直较大。以上是两

4、个导致能源使用效率低下的主要原因。使用效率过低无法解决，使能耗-直处于居高不下的状态。这样也给环境带来很大的负担。高能耗使得屮国能源环境问题面临十分严峻的形势。从对人体健康以及经济社会可持续发展的影响的角度來看，能源环境主要以卜'有4个问题：(1)室内空气污染世界银行(1997)、中美能沾合作项目研究报告都认为，居民家庭燃烧固体燃料(煤和柴草)造成的室内污染对健康的损害，是屮国能源环境的首要问题。据世界银行调查,屮国居民家庭使用固体燃料引起的健廉问题可与吸烟相提并论(2)城市大气污染中国是世界最大煤炭消费国,2003年煤炭消费量达1579Mt,占世界煤炭总消费量

5、的3110%大量煤炭和石油排放的污染物，使中国城市大气质量严重恶化，主耍污染物是烟尘、SO2、NOx等据屮国环境科学研究院估算,1995年全国酸雨和SO2造成的的生态系统和健康损失达1100亿元。(3)农村过度消耗生物质能造成的生态破坏在中国广大农村地区，大量的生物质(薪柴和秸杆)被用作炊事和采暖的燃料薪柴的过度消耗，导致大而积森林植被破坏，水土流失加剧。大量秸杆不能还1【1,是耕地冇机质含量下降的重要原因。(4)二氧化碳排放中国使用能源排放的CO2,约占各种温室气体总排放量的80%o80年代以来，中国碳排放量增长率远高于世界平均水平,主要是煤炭消费大幅增加由于

6、能源效率低，煤炭占一次能源消费的比重大，中国CO2排放强度(单位GDP排放量)很高。照成温室效应、臭氧层破坏等环境问题的恶化。二、减轻高能耗负担的新材料针对高能耗、环境污染等能源尖锐问题，并结合上述高能耗原因分析，我们可以知道，在一些材料使用上还存在一定的落后性。新能源材料和环境材料能够较好的解决我国能源上的能耗过大、环境污染严重等问题。1、环境材料1.1环境材料及其特性环境材料是指同时貝有良好的使用性能和优良的环境协调性，或者能够改善环境的材料。所谓良好的环境协调性是指对资源和能源消耗少，对环境污染小和循环再生利用效率高。环境材料应具有3个基木特性：一是先进性

7、，扩展人类发展前沿领域以人类发展为导向；二是环境协调性，与生物圈共存减少对环境的危害;三是舒适性，优化便利设施创造一个与口然和谐共生的生活。1.2环境材料发展由于人口膨胀、资源短缺、环境恶化成为当今社会可持续发展所面临的重大问题，材料及制品的制造使用与废弃过程是造成能源短缺、资源过度消耗、枯竭和环境污染的主要原因Z-o传统材料的使用模式一般都是使用完后就废弃掉，在生产过程屮也不注重节约，如果这些物质没冇经过冇效的回收，而是进入环境，对环境势必会造成一定的破坏性作用环境材料的特点是消耗的资源和能源少，对生态和环境污染小，再生利用率高，而且从材料制造、使用、废弃直到

8、再生循环利用的整个寿命过