化学与能源

煤、石油和天然气是三大化石燃料，均为不可再生的资源。沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷，可以燃烧。沼气是可再生资源。

煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物。煤中所含的硫、氮等元素在燃烧时会产生污染气体，为了减少煤燃烧对大气的污染，目前从以下几个方面来采取措施：(1)改善燃煤质量，降低煤的含硫量和含灰量。(2)改善燃烧装置与技术，使煤能充分燃烧，减少污染物。如向煤中加入适量石灰石，可大大减少燃烧产物中二氧化硫的量。(3)开展煤的综合利用，例如煤的干馏、气化和液化(化学变化)。煤的气化产物是水煤气或干馏煤气(主要成分H2、CO、CH4、CO2)。煤的液化可以获得燃料油以及多种化工原料。(4)调整优化能源结构，开发新能源代替燃煤。

石油是由烷烃、环烷烃、芳香烃等多种物质组成的复杂混合物。石油通过常压分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等;而减压分馏可以得到润滑油、石蜡等相对分子质量较大的烷烃。通过石油的催化裂化和裂解可以得到较多的轻质的气态烃，乙烯的产量是衡量一个国家石油化工生产能力的标志。通过石油化工的催化重整工艺可以得到芳香烃。家庭和汽车用的罐装液化石油气是乙烷、丙烷、丁烷、丙烯、丁烯为主的石油产品，常温下是气态，适当加压或降温可以转化为液态。

天然气的化学组成主要是烃类气体，以甲烷为主(按体积分数约占80%-90%)。

天然气是高效的清洁燃料，也是重要的化工原料。我国西部大开发的标志性工程“西气东输”就是天然气的运输。

现阶段人类已经进入到多能源结构时期，除了三大化石燃料外，可再生能源和清洁能源将成为新能源的主力军。太阳能、氢能、核能、生物能、地热能、潮汐等、风能等都将是这个能源家族的重要组成部分。这些新型能源中，除了氢能、核能之外，大多数能源其本质都是由于太阳能而引发的。

乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源，乙醇可以有效改善油品的性能和质量，降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。它不影响汽车的行驶性能，还减少有害气体的排放量。