新型材料在可持续能源发展中的应用

新型材料在可持续能源发展中的应用

孟庆科

身份证：411329198304115310

摘要：能源是各个行业领域发展的基础条件，也是决定企业生产价值的重要因素。在传统经济生产和发展模式中，能源消耗量较大，在能源使用期间会出现很多对自然生态环境不利的因素。因此可持续发展、绿色能源理念也在能源领域得到了重视。对此本文将介绍常见的新能源材料，并提出新型材料在可持续能源发展中的应用。

关键词：新型材料；可持续能源；核裂变反应；核聚变反应

引言

与傳统材料相比，新型材料具有很大的应用优势，材料生产与合成资源消耗量非常小，应用范围却十分广泛，在实际应用过程中可以减小对自然环境产生的负面影响。从目前新能源材料应用情况来看，其重点方向就是关于风能、太阳能、核能等等。因为我国在新材料技术研究领域处于初始发展时期，所以还需要投入大量的资金和技术，确保新型材料能够在未来经济发展过程中衍生出较高的经济价值。

1.节能环保材料概述

建筑工程的施工建设过程中需要消耗大量的材料，其中节能环保材料就是在使用的过程中不会产生污染环境的物质，同时只需要消耗少量的能量。节能环保材料的应用有效地提高了建筑工程施工各种资源的利用率，同时实现了对环境的保护。过去的建筑在施工过程中使用的材料会释放出有害物质，对人们的身体健康造成很大的影响。因此，节能环保材料能够在很大程度上实现对材料的节约，保证材料利用率的最大化。

2.新能源材料的常见种类

2.1太阳能

通常情况下，太阳能主要是以光伏材料为主，可以有效缓解能源资源紧张的发展形势。而且应用光伏材料还可以保证能源供应更加稳定，是一种具有清洁型能源特点的能源，在应用过程中不会对环境带来任何负面影响。

2.2风能

风能是人们日常生活中十分常见的一种新型能源，主要是将风力作为主要动力能源，具有存储量较大的特点。虽然我国在风能材料方面展开的研究起步较晚，但是通过持续不断的技术攻关，在风力发电方面也取得了十分良好的成就，但是在风力发电应用方面依然存在一定的问题[1]。目前，我国甘肃等地区都开展了很多大型风力发电项目，因为电力运输、并网等方面存在很多限制因素，所以在项目建设完成之后并没有将其投入到运行当中，建设资源出现了浪费情况。这就需要相关部门对风能应用进行深度完善，从而确保风力能源能够为人们日常生活提供便利条件。

2.3生物能

沼气、秸秆等材料都是十分常见的生物能源材料。目前，在我国很多城市都讲生活垃圾进行处理，形成了生物能源。生物能源在实际生活领域具有非常高的利用价值，能够有效减少生活方面产生的能源消耗问题。对此，针对生物能源领域技术必须要加大研究力度，推动生物能源技术持续发展。

2.4核能

核能是维持核电站运行的必要条件，它主要是通过原子核来释放电能。核电站正常运行可以为社会生产带来关键的电能支持。随着能源领域对新型材料重视力度不断提升，核能技术也处于快速研发和应用阶段，为了能够确保核能实现可持续发展，则必须要对其安全性进行完善，对核反应堆中的废弃物进行科学处理，以此来推动能源领域实现长远发展，确保可持续发展理念可以在核能领域得到有效利用。

2.5石膏材料

在建筑工程当中需要利用多种材料，石膏是一种常见环保材料，这种材料制作工艺简单、成本偏低，并且石膏普遍由无机物组成，不会对人体健康带来不利影响。在建筑工程中石膏低于水泥能耗，不仅可以节约能源，还达到了节约建设成本的目标。此外，石膏是一种可再生资源，剩余的废料能够再利用，并且这种材料还具有降噪和隔音的效果，因此在建筑工程中有着重要价值。

2.6 复合膜建材

随着我国化工行业的发展，复合膜材料应运而生，这种材料的化学性质较为稳定，在温度和湿度变化较大的环境下不会对材料性能产生显著影响，并且这种材料用于建筑中可以吸收紫外线，透过可见光由此避免人体皮肤受紫外线的伤害。

3.新型材料在可持续能源发展中的应用分析

3.1核裂变新型材料

核裂变能源和原子核质量与能源储备等方面存在密切关联，而且能源存储效率始终处于不断变化状态，特别是其中的铁元素。所以，重核可以分裂出较轻核，而且重元素的核能可以实现分裂，形成轻核能。在此过程中就可以将核能源充分释放出来。比如：铀235中的核，能够始终处于自发裂变状态。如果在中子快速运动撞击且状态不稳定的时候，就会发生核裂变情况。并且在核裂变的同时，由于自身会释放出较大的核内中子，所以大量放射性物质堆积在一起，就会在其中一个核发生裂变的影响下，导致周边其他核也发生裂变，从而形成了连锁反应。核裂变通常应用在原子弹与核电站这两个方面，其中核电站是十分重要的核反应堆，与火电锅炉运作原理十分相似。此外，在核裂变具体应用过程中，核反应堆会释放出大量的冷却剂，保证了核裂变的良好应用效果。

3.2核聚变新型材料

核聚变反应指的就是核融合过程，在核反应范围内是一种十分重要的类型。在原料聚变过程中会释放出巨大的能量。同时，核聚变反应为核潜艇和原子弹等领域都提供了可靠的能源支持。从分析和原子层面来看，核聚变反应过程发生在原子核范畴之内，但是并不属于化学反应。氘和锂是核聚变中的重要应用材料，通常都分布在碳氢化合物当中，由于该元素可以最大限度地提高氢稳定性，所以原子量是普通氢的二倍，具有较高的放射性。核聚变的应用范围十分广泛，其中太阳能是其最具代表性的应用方式，核聚变反应过程会释放出大量的光和热，在温度能够到达15000摄氏度条件时，核聚变反应就会释放出大量的能源。但是需要注意的是，核聚变反应对温度条件要求较高，如果温度过高，那么适应条件就会变得很差。目前，我国已经具备了核聚变反应堆点火条件，但是依然需要对技术进行深入研发，推动新能源领域可持续发展。

4.节能环保建筑材料的发展方向

4.1 环境友好型材料

建筑在施工的过程中对环境造成的破坏，使得国家开始重视对环境的保护。节能环保材料一方面可以降低建筑施工对环境造成的影响，同时还可以有效地为施工单位节约成本。节能环保材料从生产到后期加工以及使用不会对环境造成影响，实现了对环境保护的目的。

4.2 更高性能的材料

节能环保材料只有具备足够的性能才能真正取代传统材料，很多节能环保材料的性能已经完全可以满足建筑的要求。其中在保温、透光、防水、隔音等性能方面，节能环保材料的水平明显更高，并且逐渐占据了市场的主流。随着材料满足市场需要，技术也会继续发展。目前，针对节能环保材料的研究还在继续，未来必然会出现更多性能优越的环保材料，适应不同的建筑需求。

4.3 合理的材料价格

现阶段，我国的建筑环保材料的价格处于较高的阶段。我国缺少成熟的环保材料施工技术，同时环保材料没有达到产业化的水平，导致环保材料价格居高不下。我国相关部门应该重视环保材料价格的调整，从而有效地促进环保材料的大量生产，正确引导材料走进行建材市场，逐渐提高建筑的节能环保效果。

结语

综上所述，新型材料具有十分广泛的应用前景，可以满足当前社会的可持续发展需求，能够在各个行业领域中，通过提高科研技术水平，来减少对自然环境的负面影响，从而保证社会生产和生活领域得到正常的能源供应。

参考文献

[1]魏高远.新型材料在可持续能源发展中的应用[J].中国科技信息，2018（20）：101-102.

[2]李瀚.论新型材料在可持续性能源发展中的应用前景[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（03）：69-70.