第三节 未来资源开发利用与科学技术
历史与现实已经证明了一个基本的命题，科学技术是第一生产力，是推动人类自然资源开发利用进程的主导因素。这一命题在人类未来的生存与发展仍然是不以人类主观意志而更改的规律。正是从这一命题出发，才能展望人类未来的自然资源开发利用前景。当代人类已经构筑了一个全方位综合自然资源体系，这个体系几乎已包括了所有自然界存在的自然物质，自然资源种类的增长绝对量潜力已不大，因此，科学技术对自然资源开发利用的方向和主要任务将转向对空间（包括地下与太空）的拓展和自然资源的综合利用，尤其是那些已经发现和被常规利用，且保证程度高的自然资源，将是人类开发利用的重点。从当前的发展趋势看，主要有潜力且需求时序紧近的为能源、非金属矿物、贵金属与稀有稀散金属、常规耗用作物与动物资源再开发四大领域。
工业革命以来，化石能源资源成为人类最主要的能量供给来源，但化石能源资源赋存绝对数量的日趋减少与其对环境所产生的破坏作用随时提醒着人类将会面临的能源和环境危机。石油危机使科学家们获得了一个共识即“石油文明”已走完了它的“盛年期”，并对能源科学技术的发展产生了深刻地影响。节能降耗技术，新能源的研究开发获得极大的发展，加快了向产业化转移的步伐，并形成两个主功方向。
按能源界的习惯，被划分为常规能源与新能源两部分。
1.常规能源将以节能降耗，控制污染，提高效率为开发利用的重点常规能源或传统能源是已经被人类广泛开发利用的煤炭、石油、天然气、水能等，它们中化石能源（间接来自太阳能）作为不可再生能源在当代人类生活中占据主导地位。同时，煤炭、石油、天然气作为化工原料为人类开发利用提供了更加广泛和经济可行性的前景。这样，作为化石能源部分的煤炭、石油、天然气等自然资源。在人类未来的能源资源开发利用中，不仅绝对数量将会下降，而且相对结构亦会降低，在时序上将会出现在下世纪中前期。科学技术必须要从勘探、采选、加工、转换到消费各个环节进行不断革新；加强和提高采收率、利用率、转换率等一系列常规能源的参数，并同时要从耗能产品的加工工艺入手，从两个方向上降低能源单位消耗水平。
从能源资源开发利用方面看，要提高有关生产、转换与消费过程中的各项参数指标，就必须从勘探就开始不断进行技术变革。如煤炭资源的开发利用，当前的生产消费水平主要是在机械化采煤、洗选煤、燃烧技术、传导方式、成型煤、水煤浆、煤焦化等方面产业化程度较高，今后则将把地下采煤气化、液化研究开发与产化业作为一个重点。目前煤炭液化的某些技术已取得了产业化与商业化成功，像美国碳氢化合物公司的氢—煤法，埃克森石油公司的供氢溶剂（EDS），海湾石油公司的溶剂精炼煤—Ⅱ法，鲁尔煤炭公司的直接加氢法等直接加氢液化已实现商业化应用。由于煤炭资源保证赋存量使煤炭资源的利用年限大大高于石油、天然气，从而为煤炭资源先进技术的应用提供了更广阔的前景。而石油、天然气的开发利用将更多的转向作为化工原料资源，直接作为能源资源的数量将会逐步减少，但其资源保证程度，尤其是深海与陆地深层油、气资源的开发利用技术仍有较广泛的发展前景和必要，此外，油页岩资源开发利用技术在发展中仍具有较大的前景。
控制常规能源，尤其是化石能源资源消耗的污染问题在发达国家的成就已较为显著，发展中国家在这方面尚有待于加强，技术的改进与推广在未来的发展中已显得特别重要。在充分利用环境的自然净化能力和生物耐受能力的同时，更多的是要进行技术当先的人工控制，尤其煤炭类化石燃料资源的利用，在气化、液化、煤炼油大方向确定的同时，加大洗选煤规模和比重，推广型煤，热电联产与集中供热，脱硫等成熟型技术以及磁流体发电技术等新技术的应用与效果将取得重大的生态效益和经济成就。
2.科学技术使新能源逐步替代常规能源新能源按开发利用技术方向分为六大类，即太阳能、生物质能、风能、地热能、核能、海洋能。新能源在科学技术上涉及到工程热物理、电子学、气象学、地质学、空气学、海洋学、材料学、微生物学等。新能源可以说是
现代科学技术发展的产物，原因在于每一种新能源的开发利用较常规能源的转换方式更复杂，需要更多的科学技术学科联合方能取得。当代科学技术的成就已使新能源的开发利用成为现实，且具有自然控制污染的功能，但由于科学技术的联合发展尚不完善，使它们更具经济可行性的地位与功效尚未取得。由于新能源多属可更新资源，因而在时序上就决定了它们终将替代化石能源资源而成为常规能源，其中最有前景和使科学技术主功方向的是太阳能的工业化利用，并侧重光—电转换与蓄能技术的发展。现在常规的主要为硅电池，其转换效率一般为 13～17％，在太空中可达到 20％以上，但仍然未能达到与超过目前化石燃料能源的平均水平。科学家们曾作过这样的设想，如果在非洲撒哈拉大沙漠上大面积铺设带有硅电池的集光板，只要能获得照射在大沙漠上全部辐射能的 10％，就可使现有全球能源供给扩大一倍以上。
另一类有潜力的是从“二次能源”获取能源，这类“二次能源”是从可更新资源中获取含能体能源的新“二次能源”，即氢能。它以水为开发利用对象，在技术路线上分三类，即用煤使水还原或使石油产品部分地氧化裂解，利用原子核能和太阳能直接分解水，利用“化学浓缩”方法来制取氢，后两类将是主要的发展方向。氢不管是作为能源还是化工原料都同目前的化石燃料资源具有同样广泛的应用领域。如用氢代替煤和石油，不需要对现有动力生产设备作重大的更改，只要对内燃机稍加改装就可作为能源，且效率更高。