可持续世界的能源-从石油时代到太阳能将来 本书特色
本书在综合考虑环境、经济和社会因素的影响下，从广阔的科学视角调研了能源问题。书中阐明了一些基本概念，提供了能源发展的历史概要，评估了目前基于化石燃料的不可持续发展的能源体系，列出了目前和今后能源的可能选择，给出了一个关于核能、太阳能光伏光热、太阳能燃料、风能发电、海洋能源及其他可再生能源的全面概述，强调了日益增长的电力的重要性和基于氢的长远经济前景。
本书可作为从事能源、化学、化工、材料、动力、环境等专业人员的学习和参考用书。
可持续世界的能源-从石油时代到太阳能将来 内容简介
本书由国际著名能源化学专家所著，以*新的和详细分类的信息来源，帮助那些为能源和气候危机寻求出路，为化石燃料时代产生的问题和差距找寻答案的科学家、学生和老师们提供一个很好的指引。
可持续世界的能源-从石油时代到太阳能将来 目录
**部分 地球号太空船
第1章 能源挑战
1.1我们的地球号太空船
1.2不平等世界中的不可持续增长
1.2.1人口增长与承载能力
1.2.2经济增长与生态恶化
1.2.3不平衡性
1.3能源和气候危机
1.4应对挑战
1.5无法回避的问题
第2章 概念和误解
2.1能量的定义
2.2基本定律
2.3一次能源转化为可用能源
2.4消耗能量以获取能源：eroi
2.5内能
2.6能量单位与转换
2.7巨大的能量和电力需求
2.8一些能量关键参数
2.9能源普及与能源文盲
2.10关键数字：唤醒能源意识的算盘
第3章 能源的历史
3.1简史
3.2畜力
3.3人类奴隶和能源奴隶
3.4水车和风车
3.5从木柴到煤炭
3.6蒸汽机
3.7机动车
3.8飞机
3.8.1传统发动机
3.8.2喷气式引擎
3.9电力
3.9.1早期发展
3.9.2信息和通信技术
第二部分 化石燃料
第4章 石油
4.1什么是石油
4.2石油的历史、勘探、开采和产量
4.2.1历史
4.2.2勘探
4.2.3开采
4.2.4产量
4.3石油运输
4.3.1管线运输
4.3.2油轮运输
4.4石油提炼
4.5石油储存
4.6非常规石油
4.7石油化工产品
4.8石油燃料
4.8.1世界版图
4.8.2美国及其他发达国家
4.8.3中国和印度
4.9美国对石油的依赖
4.10石油价格
4.11石油峰值和储备
4.11.1非可再生资源
4.11.2石油储量
4.11.3石油峰值
第5章 天然气
5.1什么是天然气，天然气来自何处
5.2天然气性质和定义
5.3天然气开发简史
5.4天然气的生产、使用和储存
5.5液化天然气
5.6天然气加工
5.7运输、储存和分配
5.7.1运输
5.7.2储存
5.7.3配送
5.8天然气用户：能源和原料
5.8.1能源应用
5.8.2天然气作原料
5.9非常规天然气
第6章 煤炭
6.1煤炭是什么
6.2煤炭开采
6.3煤炭的运输与工业应用
6.4煤炭气化
6.5煤炭的生产、消费和储存
6.6碳捕获和碳封存
6.7整体煤气化联合循环技术
第7章 化石遗产
7.1能源的阴暗面
7.1.1不平等性和外部成本
7.1.2货币化成本
7.1.3间接影响
7.2矿物燃料燃烧对碳循环的改变
7.2.1碳的储存与流动
7.2.2co2浓度的测量
7.2.3温室效应
7.3人为因素导致的气候变化
7.3.1人类对气候变化的认识过程
7.3.2冰川消融
7.3.3洋流干扰
7.3.4海洋酸化
7.3.5冻土融化
7.3.6气候变化对生态系统的影响
7.4空气污染与全球变暖
7.4.1烟尘和雾霾
7.4.2气溶胶与黑碳
7.4.3臭氧、臭氧层耗蚀物质和
n2o
7.4.4复杂的状况
7.5应对之策
7.6限制co2
7.6.1监管、限制温室气体排放
7.6.2co2浓度和温度
7.7空气污染和人类健康
7.7.1复杂的大气成分
7.7.2nox
7.7.3臭氧
7.7.4悬浮颗粒物
7.7.5一氧化碳
7.7.6二氧化硫和酸雨
7.7.7重金属
7.8陆地和水质的退化
7.8.1原油泄漏
7.8.2燃煤残渣
7.9然后又能怎样
第三部分 核能
第8章 核能
8.1核裂变与核聚变
8.1.1放射性、质量和能量
8.1.2物质的结构
8.1.3核裂变
8.1.4链式核裂变反应
8.1.5核聚变
8.2核裂变的能量
8.2.1过去和现在
8.2.2核燃料
8.2.3铀资源供给
8.2.4核反应技术
8.2.5成本和建设工期
8.2.6核扩散
8.2.7安全与防护
8.2.8核废料的处置
8.2.9退役和拆除
8.2.10其他限制因素
8.2.11愿景
8.2.12核工业复兴
8.3核聚变民用化
8.3.1难点
8.3.2磁约束方法
8.3.3惯性约束方法
8.3.4一厢情愿
第四部分 可再生能源
第9章 太阳能基础
9.1太阳光的起源
9.2太阳辐射和衰减
9.3储量、分布、重要性
9.4太阳能的缺陷：分散性和间歇性
9.5太阳能的转化：热、燃料和电
第10章 太阳能光热和光电
利用
10.1被动式太阳能建筑
10.2转换：分布式太阳能技术
10.2.1太阳能热水器
10.2.1.1集热器
10.2.1.2水管理
10.2.1.3日照量
10.2.2太阳能热水器的发展现状和
趋势
10.2.3地能系统
10.2.4太阳能热电技术
10.3太阳能光热转换：太阳能流的
聚集
10.3.1聚光式太阳能光热发电
技术
10.3.2槽式抛物面太阳能热发电
系统
10.3.3塔式太阳能热发电系统
10.3.4碟式斯特林太阳能热发电
系统
10.3.5太阳能塔热气流发电系统
10.3.6太阳能光热发电系统的成本和碳
足迹
10.3.7太阳能热化学转换
10.4光伏起源和发展
10.5无机光伏材料：关键原理
10.6硅太阳能电池
10.6.1多晶硅和单晶硅太阳能电池的
加工
10.6.2材料要求、循环寿命、成本
10.6.3非晶硅薄膜太阳能电池
10.7薄膜太阳能电池
10.8有机太阳能电池
10.9太阳能聚光光伏发电及其他前沿
技术
10.10光伏产业：全球化布局和市场发展
趋势
10.11太阳能：可再生、易获取
第11章 太阳能燃料
11.1引言
11.2天然的光合作用
11.2.1一个复杂的过程
11.2.2天然捕光系统
11.2.3天然的反应中心
11.2.4光合效率
11.3生物质和生物燃料
11.3.1生物质
11.3.2生物燃料
11.3.3第二代生物燃料
11.3.4生物燃料的前景
11.4未来交通运输业的燃料选择
11.5人工光合作用
11.5.1太阳能的需求
11.5.2选择正确的光反应形式
11.5.3选择正确的化学基底
11.5.4人工光合系统的组成
11.5.5人工光捕获系统与反应中心的
结合
11.5.6多电子氧化还原反应所存在的
问题
11.5.7半导体催化光解水反应
11.6染料敏化太阳能电池
11.7太阳能燃料所遇到的挑战
第12章 其他可再生能源
12.1水电能源
12.1.1水电的起源
12.1.2发展潜力和实际应用状况
12.1.3优势、劣势和环境影响
12.1.4水电的未来
12.2风能
12.2.1发展史概述
12.2.2风电技术
12.2.3风电的巨大发展潜力
12.2.4发展现状和未来趋势
12.2.5环境影响
12.2.6风电成本
12.3海洋能
12.3.1潮汐能
12.3.2波浪能
12.3.3海洋热能
12.4地热能
12.4.1地热资源
12.4.2地热发电
12.4.3地热直接应用
12.4.4优势、劣势、展望
12.4.5下一步：深入挖掘
第五部分 能源载体
第13章 电能
13.1基本概念
13.2照明
13.3传统发电技术
13.3.1需求与供给
13.3.2基于矿物燃料火力发电站
13.3.2.1煤炭火力发电站
13.3.2.2石油或天然气火力
发电站
13.3.3水电站
13.3.4核电站
13.3.5其他能源的贡献
13.4传统电网
13.5可再生能源发电
13.5.1间歇性和波动性
13.5.2风力发电
13.5.3太阳能发电
13.6电能储存
13.6.1储能的意义
13.6.2抽水蓄能系统
13.6.3压缩空气蓄能系统
13.6.4飞轮储能系统
13.6.5超导磁储能系统
13.6.6静电能储存（电容器）
13.6.7电池
13.6.7.1电池要求
13.6.7.2电池种类
13.6.8电解水制氢
13.7插电式交通工具
13.7.1混合动力汽车和纯电动
汽车
13.7.2基础设施
13.8智能电网
13.9走向电驱动时代
第14章 氢
14.1引言
14.2性质与工业应用
14.3氢气作为能量载体：一项艰巨的
任务
14.4制取氢气的方法
14.4.1“清洁煤”技术
14.4.2生物质
14.4.3水解
14.4.3.1基本概念
14.4.3.2水力发电
14.4.3.3风力发电
14.4.3.4太阳能光伏发电
14.4.3.5聚光光热发电
14.4.4光致水分解制氢
14.4.5核能发电
14.5氢储存
14.5.1一个难题
14.5.2液态氢
14.5.3压缩氢气
14.5.4金属氢化物
14.5.5其他体系
14.6氢的运输和配送
14.6.1集中输送
14.6.2分散配送
14.7氢燃料终端应用
14.7.1燃料电池：基本概念
14.7.2质子交换膜燃料电池
14.7.3其他形式的氢燃料电池
14.7.4甲醇重整制氢燃料电池
14.7.5直接甲醇燃料电池
14.8氢动力汽车
14.9面向氢经济
第六部分 展望可持续发展的未来
第15章 前方的挑战
15.1对于地球状况的反思
15.2能源需求与供给
15.3能源与生活质量
15.3.1聚焦错觉
15.3.2能源、肥胖与不平等
15.4拯救气候
15.5淘汰矿物燃料
15.6规避核能
15.7生态可持续性
15.7.1自然资源
15.7.2学会知足
15.8为何要发展可再生能源
15.9结论
附录你知道吗？
参考文献
索引
