《上海科技报》：破解能源危机关键何在——专家：材料科学的作用不可小觑

　　2013年12月4日《上海科技报》B2版报道了在上海电力学院召开的2013能源、环境与可持续发展国际学术会议。文章以《破解能源危机关键何在》为主题，内容如下：
　　过去，谈起能源危机，很多人自然而然想到要用太阳能、风能和地热能等替代传统的燃煤和石油能源。谈到环境问题，想到的会是节能减排，降低PM2.5颗粒带来的危害。事实上，很多能源危机和环境问题的背后是新材料的缺乏，导致关键技术难以突破。
　　近日，“2013能源、环境与可持续发展国际学术会议”在上海电力学院召开。会议上，来自20多个国家的学者们就能源和环境方面的科研成果进行了交流，而他们讨论的主要方向集中在了新材料的研发上。上海电力学院院长李和兴教授在采访中表示，其实我们经常有一种错觉，认为能源短缺，就寻找可替代的新能源；认为二氧化碳是环境问题的根本要素，就控制碳排放。但是人们不知道的是：在太阳能硅基材料的制备中也是污染严重，而利用新兴纳米结构光催化材料对降解废水和污染物治理有意想不到的效果。能源、环境和材料是可持续发展领域中三个无法割裂的要素。
　　电动汽车之难 难在储能材料开发
　　现在各国科学家都在研发储能电池，其根本原因在于希望攻克电池一次运行充电时间长和运行距离短的难题，这是电动汽车研发和销售裹足不前的关键所在。而储能新材料的制备和选用是十分重要的一个方面。
　　近年来，上海电力学院教授徐群杰领衔的科研团队在储能材料的研发上取得了突破性进展。他们通过改进的技术，制备得到了富锂的三元锂离子电池材料，其电池容量要比目前市场上同类电池高出一倍以上，为今后电动汽车的储能技术发展打下了坚实的基础。这一技术在此次学术会议上得到了广泛关注。在徐群杰看来，新材料功能化研究比单纯的制备更有意义，很多新材料的开发已经深入到了纳米结构的设计中，这是非常有挑战的工作。
　　复旦大学赵东元院士科研团队对储能材料的研究主要集中光伏电池的光电转化领域，希望能利用碳纳米新型材料解决太阳能储能并网的问题，使得太阳能使用效率大大提升。对于电动汽车的发展，他也有自己的见解。他说，电动汽车的普及是不可抵挡的社会发展趋势，可以大大促进节能减排。在湖北已经有磷酸铁铝电动汽车达到了一次充电跑200公里的使用效果，但是用在公共汽车上却遭遇失败的命运，车辆的停止和启动使得一次充电奔跑的距离仅能达到70公里，而如果能够在储能电池以外，有一套辅助能量回收系统配合，将车辆刹车的能量加以回收，那就能起到良好的效果，这需要几个科研团队的集成创新。
　　传统能源之惑 需用新材料提高效率
　　传统能源真的会被完全替代么？答案当然是否定的。石油虽然越来越紧缺，但是国内很多化工制品依旧离不开石油。经过多年的开采后，现在油田中出产的石油质量已经远不如前，而高效地提炼和使用品质较差的原油就成为了重要的研究方向。赵东元院士的科研团队就是利用了介孔碳材料承载相关的催化剂，解决了提炼难题，为中国的化工事业做出了贡献。
　　在赵东元看来，同样的问题还存在于页岩气、可燃冰、天然气等能源的开采和使用上。如何开发新材料，使得这些能源能够得到经济有效的开采，是中国科学界日后需要攻关的科学难题。此外，还有核能，中国核电的发展阻力在于不能自主生产核原料，近年来美国已经开发出新材料，能在海水中提炼放射性元素，制备价格昂贵的核原料。如果中国科学家也能够开发出类似的新材料和新技术，那么对于中国能源事业和环境保护的贡献将是非常巨大的。
　　地球上的能源无处不在，关键是人类是否能够通过努力获得一把把神奇的钥匙（新材料），探索出一项项新技术去轻松地使用它们。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　宣传部　供稿