低碳社會(huì)與材料科學(xué)

1、低碳社會(huì)與材料科學(xué)“低碳”，成為近年來(lái)最熱門的話題之一。“低碳社會(huì)”也正是符合了這一方向，低碳社會(huì)指的就是通過(guò)創(chuàng)建低碳生活，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展、綠色環(huán)保、文明的低碳文化理念，形成具有低碳消費(fèi)意識(shí)的“橄欖形”公平社會(huì)。面對(duì)二氧化碳不斷在大氣層中聚集的現(xiàn)實(shí)與全球氣候變暖不斷加劇的現(xiàn)狀，對(duì)策就是倡導(dǎo)節(jié)能減排，調(diào)節(jié)能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)清潔能源和可再生能源，進(jìn)而對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系進(jìn)行革新等。生態(tài)設(shè)計(jì)、循環(huán)產(chǎn)業(yè)以及在此基礎(chǔ)上形成的低碳經(jīng)濟(jì)與循環(huán)

2、經(jīng)濟(jì)，是新時(shí)代所有材料、產(chǎn)品、生產(chǎn)活動(dòng)以及企業(yè)遵循的原則，也是其發(fā)展的趨勢(shì)和方向。勿庸置疑，作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)—材料，必須貫徹生態(tài)設(shè)計(jì)的原則或者進(jìn)行生態(tài)化改造，這就是所謂的生態(tài)環(huán)境材料?？梢钥隙ǖ卣f(shuō)，生態(tài)環(huán)境材料是新世紀(jì)材料發(fā)展的必然方向和趨勢(shì)。在全球氣候變暖、環(huán)境惡化與資源面臨枯竭的大形勢(shì)下，材料科技及其產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域必須不斷地增強(qiáng)環(huán)境意識(shí)，將材料研發(fā)、生產(chǎn)與生態(tài)平衡、環(huán)境保護(hù)密切結(jié)合起來(lái)，延長(zhǎng)材料使用壽命、提高循環(huán)使用特性和再生利用率

3、是今后的重要課題，而材料在制備、生產(chǎn)和使用全過(guò)程的節(jié)能減排、環(huán)境友好與凈化以及無(wú)毒無(wú)害、保障人類生存安全則是今后研發(fā)新材料時(shí)所要考慮的首要因素。眾所周知，材料作為社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，為社會(huì)帶來(lái)了巨大的物質(zhì)財(cái)富，并推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程。同樣，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)向低碳經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，新材料及其產(chǎn)業(yè)也必將為這一轉(zhuǎn)變提供強(qiáng)有力的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，為適應(yīng)材料及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的新形勢(shì)，在充分考慮環(huán)境和能源問(wèn)題與材料之間相互關(guān)系的基礎(chǔ)上完善材料科學(xué)體系已

4、成為許多材料科學(xué)家所關(guān)心的問(wèn)題?？傊?，為適應(yīng)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)，材料研發(fā)與材料產(chǎn)業(yè)首當(dāng)其沖的是兩大材料領(lǐng)域：一是新能源材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，包括直接用于產(chǎn)生能源或轉(zhuǎn)化的材料以及為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化與輸送的其他相關(guān)配套材料，還有除天然碳匯之外能夠?qū)崿F(xiàn)CO2捕獲或固化的技術(shù)所必需的新材料等；二是生態(tài)環(huán)境材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，而其中的生態(tài)建筑材料則成了低碳經(jīng)濟(jì)熱潮中比較引人注目的材料門類。這是由于建筑材料量大面廣，在生產(chǎn)與使用過(guò)程中都要耗費(fèi)大量的能源與

5、資源，是貫徹低碳經(jīng)濟(jì)方針時(shí)必須重點(diǎn)抓的材料領(lǐng)域之一。1.能源材料隨著人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題和能源問(wèn)題的日益重視，清潔能源已成為一種有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的能源形式.因此，相應(yīng)的能源輸送和轉(zhuǎn)換材料，如：超導(dǎo)材料、磁制冷材料、永磁體材料、力學(xué)響應(yīng)材料、低摩擦材料、輕質(zhì)材料是發(fā)展清潔能源中需要大力發(fā)展的材料門類。在能源技術(shù)領(lǐng)域，有兩個(gè)值得特別注意的方向：一是太陽(yáng)能供電系統(tǒng)；二是便攜式供電系統(tǒng)。電子能源材料與此直接相關(guān)，如：用于PDA、移動(dòng)電話、便攜式電動(dòng)工具和

6、筆記本電腦等的太陽(yáng)電池材料、LED材料、電子產(chǎn)品、元器件材料、以及用以滿足太陽(yáng)電池性能提升要求的精密絲網(wǎng)印刷及相關(guān)材料技術(shù)等。其次，化學(xué)能源材料引人注目，如：氫能源和儲(chǔ)藏用材料、光催化材料、燃料電池材料、二次電池材料、耐蝕材料等；再次，應(yīng)用于大型高效發(fā)電廠的材料，如：燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)用超耐熱材料，超臨界界面穩(wěn)定的火力發(fā)電用材料等也是關(guān)注的方面；最后，納米級(jí)能源材料，如：原子開關(guān)材料，納米級(jí)材料，納米控制技術(shù)等作為新寵這些年發(fā)展十分迅速。2

7、、生態(tài)環(huán)境材料生態(tài)環(huán)境材料應(yīng)是同時(shí)具有滿意的使用性能和優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性或者能夠改善環(huán)境的材料。所謂環(huán)境協(xié)調(diào)性是指資源和能源消耗少，環(huán)境污染小和循環(huán)再利用率高?？梢哉f(shuō)生態(tài)環(huán)境材料是在傳統(tǒng)材料的基礎(chǔ)上相比較而產(chǎn)生、相比較而發(fā)展起來(lái)的一大類材料，其判斷和認(rèn)知往往是相對(duì)的和動(dòng)態(tài)的，其環(huán)境特性也隨技術(shù)進(jìn)步而不斷得到改善與提升。產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是開發(fā)生態(tài)環(huán)境材料的基本特點(diǎn)，這種態(tài)勢(shì)目前已深入到產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，它在提高資源能源效率和減少環(huán)境負(fù)荷方面具有不可

8、替代的作用，是實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。3、生態(tài)建筑材料生態(tài)建筑材料的特點(diǎn)是：具有優(yōu)異的使用性能；盡可能使用可再生資源；采用清潔的生產(chǎn)技術(shù)，廢氣、廢渣和廢水的排放量相對(duì)較少；與環(huán)境相協(xié)調(diào)；廢棄后可作為再生資源能源加以利用或易于凈化處理等。近些年來(lái)，生態(tài)建材研發(fā)態(tài)勢(shì)比較迅猛，最新的材料可簡(jiǎn)要例舉以下幾種：1）TIM透明絕熱材料：在建筑上通常將其與外墻復(fù)合成為透明隔熱墻(TIW)，從而減少因?qū)α髟斐傻臒崃繐p失。2）復(fù)合保溫玻

9、璃：已經(jīng)歷熱反射中空玻璃，低輻射中空玻璃以及低輻射熱反射中空玻璃三個(gè)階段，后者是前兩代產(chǎn)品復(fù)合物，同時(shí)具有雙重保溫性能的理想組合；發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史必然。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)向低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，材料必將為這一經(jīng)濟(jì)模式的轉(zhuǎn)變提供強(qiáng)有力的物質(zhì)基礎(chǔ)。材料是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)，在推進(jìn)和發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)程中，革新材料的制備生產(chǎn)技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急。隨著全民環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)、低碳消費(fèi)和綠色采購(gòu)的逐步普及以及材料