能源、材料、信息和生物技术是现代文明的四大支柱,能源是人类生存及发展的物质基础,也是人类从事各种经济活动的原动力。新能源包括太阳能、氢能、核能、生物质能、化学能源、风能、海洋能和地热能等。
太阳能是取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源,人类通过光热转换技术,光电转换技术和光化转化技术实现了热发电、蓄热、光伏发电和光化学发电等利用形式。目前太阳能的开发还存在转换效率、成本和使用寿命等系列问题。
氢能以质量轻、传热高、清洁和来源广等特点展示着诱人的开发前景。氢能的制备、储存和利用目前是世界各国的研究热点,氢能的制备和贮存距离大规模利用还有一定距离。
核能是清洁能源之一,和平利用核能为全球所关注。核能包括核裂变和核聚变。人类已实现对核裂变的控制和利用,但尚未实现可控的核聚变反应。
化学电源是人们生活中应用广泛的方便能源,也是高新技术和现代移动通讯的新型能源。性能优越的金属氢化物-镍电池、锂离子电池和燃料电池是21世纪的绿色能源。化学电源的电化学原理、制造技术和发展趋势是新能源开发的重要组成部分。
生物质能是绿色能源,科学家们预计将成为未来可持续新能源系统的重要组成部分。生物质气化技术、生物质液化技术、生物质固化技术和生物质发电技术等的开发和应用是世界各国的研究热点。
风能是太阳热辐射引起的大气流动的动能,是可再生的清洁能源,风力发电是风能利用的主要领域;海洋能、地热能和可燃冰都是巨大的能源。积极开发科学研究,提供开发技术,是实现可持续发展的需要。