1.1 能源
能源是可以直接使用或通过转换，为工业生产与生活提供能量和动力的物质资源。能源按其形态、特性或转换和利用的层次进行分类，可给每种或每类能源以专门的名称。国际能源会议推荐的能源分类如下：固体燃料（如煤炭、焦炭）、液体燃料（如石油、酒精）、气体燃料（如天然气、煤气）、水力、核能、电能、太阳能、生物质能、风能、地热能、海洋能等。它们可以按人们的需要被转化成热能、电能、机械能、光能、声能、化学能等。
目前使用的主要能源是化石能源，它是在地球演化过程中，由地球上的有机物经掩埋后，经过长期的温度、压力等条件变化而产生的，如煤炭、石油、天然气等。煤炭是埋在地壳中亿万年以上的树木和植物，因地壳变动，经受一定的压力和温度作用而形成的含碳量很高的可燃物质，也称原煤。按国际能源机构（IEA）规定，每千克标准煤（或称煤当量）燃烧放热7 000 kcal（1 kcal＝4.18KJ），我国原煤的平均低热值是5 000 kcal／kg，折合标准煤系数为0.714 3。石油是一种用途极为广泛的宝贵矿藏，石油是由沉积岩中的有机物变成的。在已发现的油田中，99％以上都是分布在沉积岩区。直接开采出来、未经加工的石油称为原油。每千克标准油（或称油当量）燃烧放热10000 kcal.天然气是地下岩层中以碳氢化合物为主要成分的气体混合物的总称，其中甲烷占80％－90％。天然气有伴生气和非伴生气之分。伴生气由原油中的挥发性组分所组成。约4。％的天然气与石油一起伴生，称油田气。它溶解在石油中或形成油田构造中的气帽，并对石油储藏提供气压。60％的天然气为非伴生气，即气田气。很多来源于煤系地层的天然气称为煤成气，它可吸附于煤层中或另外聚集。在7－17 MPa和40－70时，每吨煤可吸附13—30 m3的甲烷。在我国现有的化石能源储量中，煤炭占世界总量的16％，石油占1.8％，天然气占0.7％，三者加和折合成标准油当量占世界化石能源总储量不到11％。与占有世界人口21％相比，中国的主要能源储量相当贫乏。
目前生物质能的利用越来越受到关注。生物质能是太阳能的一种存在形式，它通过生物的光合作用把光能转化为化学能，保存在生物质中。它的使用量仅次于煤、石油、天然气，排在第4位。例如，用秸秆（农作物收割后的茎秆，如麦秸、豆秸等）汽化制液化气，生物制氢，生物制沼气，能源植物的利用。能源植物是指那些具有较高的还原成烃类物质能力的、可以产生接近石油成分或是石油替代品的富含油的植物。
氢作为一种能源载体，已日益受到人们的关注。氢能技术所研究的就是如何从其他能源有效地转换成氢，并且如何以工业规模高效地利用储藏在氢中的能量。
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