能源、材料、信息和生物技術是現代文明的四大支柱,能源是人類生存及發展的物質基礎,也是人類從事各種經濟活動的原動力。新能源包括太陽能、氫能、核能、生物質能、化學能源、風能、海洋能和地熱能等。
太陽能是取之不盡、用之不竭的可再生清潔能源,人類通過光熱轉換技術,光電轉換技術和光化轉化技術實現了熱發電、蓄熱、光伏發電和光化學發電等利用形式。目前太陽能的開發還存在轉換效率、成本和使用壽命等系列問題。
氫能以質量輕、傳熱高、清潔和來源廣等特點展示著誘人的開發前景。氫能的制備、儲存和利用目前是世界各國的研究熱點,氫能的制備和貯存距離大規模利用還有一定距離。
核能是清潔能源之一,和平利用核能為全球所關注。核能包括核裂變和核聚變。人類已實現對核裂變的控制和利用,但尚未實現可控的核聚變反應。
化學電源是人們生活中應用廣泛的方便能源,也是高新技術和現代移動通訊的新型能源。性能優越的金屬氫化物-鎳電池、鋰離子電池和燃料電池是21世紀的綠色能源。化學電源的電化學原理、制造技術和發展趨勢是新能源開發的重要組成部分。
生物質能是綠色能源,科學家們預計將成為未來可持續新能源系統的重要組成部分。生物質氣化技術、生物質液化技術、生物質固化技術和生物質發電技術等的開發和應用是世界各國的研究熱點。
風能是太陽熱輻射引起的大氣流動的動能,是可再生的清潔能源,風力發電是風能利用的主要領域;海洋能、地熱能和可燃冰都是巨大的能源。積極開發科學研究,提供開發技術,是實現可持續發展的需要。