通向未来能源的桥梁——煤炭
煤炭是能源世界的主将，它被誉为工业的食粮。煤因为浑身乌黑，所以古人称它为“乌金石”。可以说，煤的形成是大自然的造化。
我国劳动人民发现和利用煤炭比欧洲人早1800多年。古人刚发现煤炭时，不是用它来生火，而是以它当墨写字，据说“煤”字的读音就是“墨”字变来的。后来，有人看到它与木炭的形态很相像，就试着把它与木炭一同放进火里烧，果然，黑石头烧红了，而且比普通木炭烧得猛烈，烧得持久。从此，人们就挖掘煤炭来代替木炭生火。
地球上化石燃料的地质总储量中，煤炭约占80％。目前，世界上已有80多个国家发现了煤炭资源。全世界煤炭地质总储量为107500亿吨标准煤，其中技术经济可采储量为10391亿吨。90％的地质储量和60％的技术经济可采储量集中在美国、俄罗斯、中国和澳大利亚等国。由于煤炭生产大国里，中、印开采的煤炭大部分将用来满足内需，未来世界煤炭出口大国仍将是澳大利亚、南非和美国三国。澳大利亚将继续保持其世界煤炭第一出口国的地位。
当前世界能源年消耗量中，煤炭仍占三分之一。世界能源发展史现正进入一个新时期，石油的黄金时代即将告终，大量增加煤炭的生产和利用已是当务之急。
在各类能源中，今后20年内可大量增产和弥补石油不足的能源是煤炭，煤炭将成为21世纪通向可再生能源和核能为主的未来能源的桥梁。有资料显示，到2025年和2030年，世界煤炭消费量将分别达76．4亿吨和83．1亿吨。
但大规模开发和利用煤炭也带来了一系列问题。例如，露天开采会破坏土地，使矿井地面塌陷；矿井和选煤厂导致废水污染；煤矿石大量堆积占据耕地；烧煤产生大量二氧化碳会造成温室效应，影响气候等，另外，煤炭给运输也带来一些问题。
尽管如此，随着时间的推移，世界石油资源日趋短缺，水电资源开发有限，以及环保技术的进步，现代经济对煤炭的需求仍将增加。据联合国欧洲经济委员会预测，世界煤炭的需求和贸易，在今后20年中将呈逐渐上升趋势。世界八大产煤国（中国、美国、俄罗斯、乌克兰、德国、波兰、印度、澳大利亚）在今后的20年中仍将生产世界煤炭产量的85％，世界八大产煤国的煤炭出口量占全球煤炭出口量的80％。
煤炭的国际能源战略地位日益增强的主要原因是，亚洲地区经济增长速度将比世界其他地区要高，经济增长在很大程度上依赖于能源供应的增加。迄今为止，煤在亚洲许多国家和地区的能源结构中仍占有很重要的地位，在未来的5～8年内，韩国、印尼、泰国、印度和中国等国家，对煤的需求十分迫切。
在未来100年内，煤炭不可避免地仍将是一种主要能源。我们的任务是寻求更有效的途径，使每吨煤发更多的电，减少污染物的排放总量。煤炭的综合利用是今后的发展方向，现在世界各国正在执行清洁煤技术计划，这将是造福人类的伟大举措。
工业的“血液”——石油
血液为人体的正常生存提供养分、提供能量，人无血液就不能够生存。同样，工业离开石油也不能正常发展，因此将石油比喻成工业的“血液”恰恰说明了石油在工业上的重要性。
石油具有燃烧值高、灰分少、便于运输和使用的特点，19世纪中叶，石油资源的发现开创了能源利用的新时代。尤其是20世纪50年代初，西方国家，首先是工业发达国家，加快了由煤炭向石油、天然气的转变速度，开始动摇煤炭在能源消费构成中的主宰地位。
目前，大多数科学工作者都认为，石油和天然气是地质历史时期的低等生物大量沉积在浅海和湖泊中，在缺氧条件下变成有机质，再经复杂的地质作用，汇集起来的。
那时，在一些深浅比较适当，水流较平静的浅海、河口和湖泊中，生长着大量的低等生物。这些生物死亡后，遗体堆积在较平静的水底，和泥沙一起沉积到水下淤泥中，并不断的被新的泥沙掩埋。在这种隔绝了空气、缺氧的环境里，经过一些特殊的细菌作用，如在厌氧细菌的分解作用下，破坏了生物遗体中的碳水化合物的含蛋白质部分。在分解过程中，一些气体和能溶于水的产物散失掉了，剩下的生物遗体部分，主要是一些碳氢化合物，便形成了有机淤泥。这些有机淤泥，在高温、高压和放射性元素、细菌的进一步作用下，逐渐转化成为分散的液态的石油和气态天然气。
刚刚形成的石油，它们都是一些很小的分散油滴。通常这些小油滴是随着水的流动而到处流动的，它们从这个岩层“旅行”到另一个岩层。运动过程中，由于受重力作用和地壳运动产生的挤压力，这些小油滴就被驱赶到上下都是严密结构的岩层中，中间是多孔的砂岩或者多裂缝的岩石，前面又是严密而不易渗漏的页岩或泥灰岩的贮藏地。在多孔的砂岩或者有裂缝的岩石中，小油滴越聚越多，油田就逐渐形成了。
石油和天然气的成分很相似，它们通常都存在在一起，所以凡是有石油的地方，一般都有天然气。
埋藏在地下的石油，通过钻机打井便可以开采出来。从地下开采出来的石油，叫原油。原油一般不能直接使用。人们认识石油和掌握石油的加工方法曾经历了很长的时间。
我国是世界上最早发现和使用石油的国家之一。1800多年前，我国汉朝历史学家班固，在他写的《汉书·地理志》中便说：“高奴有洧（wěi）水肥可燃。”这段记载是说：高奴（现在的延安一带）有一条叫洧水的河，河水上有像油一样的东西可以燃烧。
后来，关于石油的记载越来越多，名称也不尽相同，像石漆、石脂水、石脑油、火油、猛火油等等都是当时对石油的称呼。
第一次明确提到“石油”这个词，是北宋的沈括。总之，我国是世界上发现和利用石油、天然气最早的国家。不过，由于当时生产力水平的限制，对石油和天然气的使用是很有限的，通常只用它们来点灯、制烛、润滑、补缸、治病、制墨、煮盐等。石油真正得到广泛的应用，还是近200年的事。大约200多年前，人们开始用蒸馏的方法来提炼石油。如果我们来到炼油厂，看到的设备主要有两部分，一个是加热炉，一个是精馏塔。石油被不断地送到加热炉中加热，从加热炉中出来的石油蒸汽，又不断地被送入精馏塔的底部。精馏塔有几十米高，里面有一层一层的塔盘。石油蒸汽从塔底上升到塔顶，必须经过一层一层的塔盘，塔底温度高，塔顶温度低。石油蒸汽经过这一层一层的塔盘时，各种化合物就按沸点的高低，分别在不同的塔盘里凝结成液体。于是，石油家族的各个成员就被一一分开了。石油在炼油厂经过分馏之后，我们便得到了一系列的石油产品：汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青……
我们知道，汽油是汽车、飞机的燃料，有的也用来擦洗机器和零件，或者作为油漆、皮革、橡胶等工业的溶剂；煤油是喷气式飞机的燃料，在没电的地方人们还用这来点灯照明；柴油和汽油、煤油一样，也是非常重要的燃料，像在铁路上风驰电掣般奔忙的内燃机车，在辽阔的海洋上乘风破浪的轮船，在田野里耕作和收获的拖拉机和收割机，以及驰骋疆场，所向无敌，被人们誉为“铁马”的坦克等，它们使用的燃料都是柴油；说到润滑油，那更是飞机、汽车、轮船、机器等离不开的东西；石蜡则成为制造蜡烛、蜡笔、蜡纸、洗衣粉、鞋油、凡士林等的原料；至于黑乎乎的沥青，这恐怕是大家很熟悉的东西了，因为柏油马路就是用沥青作为主要材料铺成的。此外，把沥青涂在铁路的枕木和电线杆上可以防腐，用沥青做的油毡可以防水等。这样，随着生产的发展，石油的需要量大量增加。同时，美国、中东、北非等国家和地区相继发现了巨大的油田和气田，国际石油公司随即投入了大量资金，迅速扩大了石油的采掘业和炼制业规模，逐步形成了世界性的石油销售系统，大量石油涌入国际市场，进入生产和生活的各个领域。
看到这里，你一定会惊奇地说：“啊，石油原来有这么多的用途啊！”其实，我们上面介绍的只是石油用途的一部分。石油目前是世界上主要的能源，约占世界能源消费总量的70％。
解放前，外国的地质学家们都认为“中国陆地没有贮藏有工业价值的石油的可能性”，也就是说，中国是一个贫油国。这是因为当时世界上发现的大部分油田，都是在海边或海底，这便使海相生油的理论有了重要的依据。而我国大部分是陆相沉积，所以他们片面地认为“中国贫油”。实际上，有没有石油，主要决定于地质历史时期有没有大量的有机物沉积和使这些有机物变成石油的环境，只要具备了这样的条件，都可能有石油。
我国著名地质学家李四光正是在这一思想指导下，提出了独特的石油生成理论。我国广大科技人员和石油工人在这一理论指导下，破除迷信，解放思想，在我国辽阔的土地上，找到了丰富的石油。先后开发和建成了著名的大庆、辽河、华北、胜利、中原等大油田。特别是大庆油田的开发与建设，不仅宣告了“中国贫油”历史的结束，而且使我国从1963年起，实现了石油自给。
石油储量有限，据估计，目前地球上可开采的石油储量，包括海底石油在内约3000亿吨。1984年世界石油开采量为27亿吨，而且以后每年石油消费以8％以上速度增长，可以想见，不久以后，石油就会枯竭。1973年第四次中东战争后，石油输出国组织把石油标价在一年内提高了3倍多，并实行减产、禁运等措施，使西方国家发生了“石油危机”，震撼了世界。1979年伊朗政局变动，使伊朗原油大幅度减产，世界石油市场又一次呈现混乱，各进口国纷纷抢购，石油再次涨价约1倍，沉重地打击了各工业国家的经济。
石油虽好，但我们必须面对“石油后时期”。为此，许多国家开始寻找新能源，能源开发的脚步开始踏入过渡时期。这个能源过渡期的主要特点是：由以石油、天然气为中心的能源结构，逐步向以煤炭、核能、太阳能等多能源方向转变。
干净的能源——天然气
天然气通常指天然气田、油田伴生气和煤田伴生气。早在3000多年以前，在我国古书《易经》中就有关于油气的记载。
我国是世界上最早发现和使用天然气的国家。古代把天然气叫“火气”，把天然气井叫“火井”。据晋朝《华阳国志》记载，早在秦汉时代，我国不仅已发现了天然气，而且开始发掘和利用天然气，如书中记载了在四川以天然气煮盐的情景，这比英国（1668年）要早1800年。用天然气煮盐，在四川一直延续到现在。
在常规能源中，天然气是一种干净而且开采比较方便的能源。天然气不但不经加工即可直接作为燃料，供发电、供暖、炊事之用，而且是宝贵的化工原料，用天然气可以制备上百种化工产品。
以天然气作为能源的最诱人之处是：生产天然气的成本比生产烟煤低97％；开采天然气的劳动生产率比开采烟煤高54倍，比开采原油高5倍；开采和运输天然气的投资比开采和运输原油低4％，比开采运输煤炭低70％。以天然气作燃料，可提高用气的工业部门的劳动生产率，降低能耗和产品损耗；将铁路和航运所用的固体燃料改用气体燃料，能提高运输能力，降低费用，提高劳动生产率；天然气作燃料可简化生产程序，实现自动化，减轻劳动强度。以天然气作燃料的最大优点是，与煤炭、石油相比，它对环境的污染和危险度很小，它的广泛应用可改善卫生条件。
随着世界经济的发展和对环境保护要求的不断提高，天然气作为一种优质能源逐渐受到各国的重视。截至80年代底，天然气在世界一次能源的总需求量中占1／5。目前，许多国家只处在发展天然气的初始阶段，只有少数国家（如印尼、挪威、阿尔及利亚和马来西亚等国）出口天然气。预测表明，世界天然气需求量将从2000年的24581～26762亿立方米增长到2010年的29056～33870亿立方米。
今后的20年里，发展中国家天然气消费量增长速度最快，平均每年递增3％，而亚太经合组织成员国为2％，美国则为1％。
天然气占世界能源的比重将从1990年的20％上升到2010年的25％。预计，天然气和液化天然气的供应将持续增长，亚洲的长势最猛。
随着天然气的倍受重视，天然气适用技术也开始发展起来。首先是燃烧天然气的电厂日益增多。例如，美国正在新建许多烧天然气的发电机组，由于它的良好的环境效应，被列为实现《美国洁净空气法》第一阶段的重要措施之一。
一些工业发达国家都积极开发天然气汽车，认为可以用压缩天然气作为城市公共汽车、轻型汽车和私人小汽车的燃料。日本也开发出了天然气汽车，西部煤气公司研制出的天然气汽车，co2排放量减少20％，nox和so×亦大幅度下降，一种专烧天然气的客车，充一次气可行走170公里。
此外，天然气空调机也在世界范围内开始投产使用。天然气空调机与常规合氯氟烃的空调机相比，不仅成本低、运行费用少，而且不会排出破坏臭氧层的有害气体，对保护环境有利，还不消耗电力。天然气空调机是以锂溴溶剂为介质，当空气在天然气制冷装置内干燥后．直接与锂溴溶剂接触，然后再与干净的清水接触，这样不仅可得到冷空气，同时也可去掉霉菌、花粉和病毒等，从而就不会出现使用常规电空调机所带来的“致人疾患的空调综合症”。锂溴溶剂可循环使用，所以运行费用较低。
近年来，一些国家在近海的海底发现了天然气水化物，这是一种新型能源。例如日本已在北海道近海发现蕴藏量丰富的天然气水化物，日本政府打算在今后10～15年内开发利用这种新能源。
我国的天然气资源是比较丰富的，随着我国国民经济的持续高速发展，天然气作为化工原料、工业燃料、城市燃气和发电等方面的优质能源，将会发挥越来越重要的作用。最新的油气资源评价表明，全国天然气资源量为47万亿立方米，可探明的资源量为22万亿立方米（按可探明率46．8％计）。经评估，天然气可采资源量为14万亿立方米（按可采率63．6％计）。截至2007年，我国天然气探明储量已达4．7万亿立方米，探明可采储量3．1万亿立方米，显示出我国天然气雄厚的资源潜力和良好的发展前景。我国天然气较集中的地方主要有四川盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、吐哈盆地、准噶尔盆地以及青海的柴达木盆地等。
随着科技的发展，在未来的世界里人类肯定会找到比天然气更为理想的能源。但不管将来谁取代天然气，天然气将起到向新能源迈进的不可替代的重要的桥梁作用。
用之不竭的“液煤”——水能
