低碳经济及其对新材料研究开发的挑战

　　一、低碳经济及其产生背景
　　2009年12月7日，《联合国气候变化框架公约》第15次缔约方会议暨《京都议定书》第5次缔约方会议在丹麦首都哥本哈根召开。192个国家、110国元首出席、1.5万人参加，经过十多天艰苦的会议，在达成不具法律约束力的《哥本哈根协议》后于12月19日闭幕。该协议维护了《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》确立的“共同但有区别的责任”原则，就发达国家实行强制减排和发展中国家采取自主减缓行动作出了安排。会议广泛深入地研讨了温室气体排放与全球气候变暖的严峻局面和危机，同时也向世人展示了低碳经济给能源安全、经济收益、地方环境和气候变化等领域带来的好处，对鼓励和促进世界各国减少二氧化碳的排放大有裨益。

　　十多年以来，联合国有关气候变化的大会已召开过多次，一直深受世人的广泛关注。这究竟是为什么？因为在可预见的将来，温室气体水平继续增高将会导致全球气候进一步变暖，给人类生活与生存带来多方面的负面影响。据科学预测，与工业化前相比，如果地球平均气温增加量超过“2℃” ，地球上将会发生人类难以承受的气候变动，从而使社会和生态系统遭到毁灭性的破坏。因此，作为全球长期的气候目标， 《哥本哈根协议》进一步确认了把全球气温的升幅控制在2℃以内的气候目标。

　　自从工业革命以来，随着全球工业化进程的推进，人类活动排放的各种温室气体的浓度不断增加。例如，二氧化碳浓度现已达到368ppm，是地球42万年历史以来的最大值。据预测，目前全球的温室气体排放约为470亿吨的二氧化碳当量，如果不采取任何行动，到2020年这个数字将达550亿吨以上。 为保证全球气温的上升能有50%的概率不超过2℃，2020年全球的碳排放当量不能超过440亿吨；而即使按照世界各国过去几个月的减排计划推算，2020年的碳排放约为460亿吨。因此，这次大会能为拯救这颗星球做些什么，无疑是21世纪第一个十年即将过去时的全球视线中心。

　　面对二氧化碳不断在大气层中聚集的现实，面对各种温室气体愈排愈多与全球气候变暖不断加剧的现状，国际社会给予了越来越多的关注。人类开始反省自己，检讨自己的所作所为。作为对策就是倡导节能减排，调节能源结构，开发清洁能源和可再生能源，进而对整个国民经济体系进行革新等。这是人类和社会经济持续发展的必然选择和重要举措。

　　正是由于这个背景，近年来发展低碳经济逐渐成为各国政府、非政府组织、学者、媒体和民众关注和重视的课题，认为推行低碳经济是避免气候发生灾难性变化、保持人类可持续发展的有效方法之一。随之在社会经济领域，各种冠以“低碳”前缀的新名词和新术语不断涌现，诸如：低碳经济、低碳发展、低碳技术、低碳工业、低碳农业、低碳产业、低碳旅游、低碳能源、低碳食品、低碳生活、低碳消费、低碳市场、低碳社会等等。此外，各种冠以“碳”的新名词和新概念也应运而生，比如：碳足迹、碳形象、碳责任、碳主张、碳困境、碳对策、碳交易、碳金融、碳税（碳关税）等。与此同时，各国都争先恐后地提出和制定了各种相应的政策、 法案法规和行动计划， 虽然这些都是从遏制全球气候变暖和拯救地球文明为出发点，但仔细研究后就会发现，低碳经济里包涵着巨大的商机，与国家的生存和持续发展密切相关。因此，推行低碳经济具有十分重要的现实意义和战略意义。

　　那么，低碳经济到底是什么涵义呢？低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济的内涵很广，涉及到社会政治经济层面的各个领域，上面列举的各种冠以前缀“低碳”和“碳”的活动与行为仅仅是其中的一部分内容。低碳经济包括三个方面，一个是提高能源效率，一个是采用低碳能源或者是零碳能源，还有一个是去碳技术，这样能够保证二氧化碳排放量少。它的实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP的问题，是遏制地球生态环境恶化和全球气候变暖趋势， 建造人类和自然和谐共存的发展模式。 其核心是能源技术和减排技术创新、能源结构与产业结构创新以及人类生存发展观念的根本性转变，是落实科学发展观实现社会经济可持续发展的重大举措，并由此可以导致经济及其管理体制上的重大革新和社会进步。 

　　二、各国有关低碳经济的战略部署和计划
　　如前所述，气候变暖的核心是如何控制温室气体排放的问题。归结起来是如何尽快和健康地发展低碳经济的问题。 为此工业发达国家已经和正在通过各种立法以促进其低碳经济的发展，并通过包括碳关税等各种手段来给发展中国家特别是中国施加压力。因此，在当今全球形势下，我们一方面要充分认识到发展低碳经济对人类生存的长远意义，但更重要的方面是应该清醒地认识到工业发达国家的政治经济战略。与此同时，我们必须十分重视发展低碳经济。

　　低碳经济的概念最初由英国在2003年的能源白皮书《我们能源的未来—创建低碳经济》提出的。作为第一次工业革命的先驱和资源受限的岛国，英国充分认识到了气候变化和能源安全的威胁。该报告指出了当英国的能源结构从自给自足渐变到了主要依靠进口的模式，之前的能源政策没有在环境方面给予足够的重视， 需要新的能源政策来保证能源与环境管理和经济发展更加协调。提出了以当前排放为基准，到2050年减少碳排放60%的目标，并计划要增加可再生能源在总发电量中的份额，使2020年时的可再生能源份额比2010年时的份额（10%）翻一番。接着英国政府在2009年3月伦敦举行的低碳工业峰会上又提出了关于促进低碳工业的四个主要措施，即：提高能源效率；改善能源基础结构（可再生能源，核能，碳捕获和存储（CCS）及智能电网系统）；低碳汽车的生产；促进英国低碳经济的商业行为。 

　　英国提出的碳减排目标和概念得到了世界上其他国家和地区的积极响应。美国，日本，加拿大，欧共体等各国也先后制定了相应的政策法规来减少二氧化碳的排放。

　　2007年11月，美国进步中心公布了题为《抓住能源机遇：创建低碳经济》的报告，指出美国已在与环境和能源相关的关键绿色技术方面丧失了优势。报告提出了创建低碳经济的10步计划，其中主要包括培养建立碳交易市场环境，促进低碳经济政策出台，鼓励对能源技术的投资等。奥巴马政府通过了《2009美国复兴和再投资法案》，以此来刺激经济的复苏，该法案把开发和利用新能源作为国家发展的重点之一。而美国《清洁能源和安全法案》则是一个应对气候变化的一揽子计划，包括了改变美国对能源的依赖性，提高能源效率，加强对新能源开发以及碳限额排放贸易机制的经费投入等重要措施。

　　2008年6月，日本首相福田康夫提出了日本新的防止全球变暖对策—“福田蓝图” ，作为日本减排的长期目标，到2050年使本国的温室气体排放量比目前减少60%至80%。新出台的行动计划草案中明确表示，从2009 年起将对碳捕捉及封存技术进行大规模的验证实验，并力争在2020 年前将这些技术实用化。“福田蓝图”还提出了未来太阳能的发展目标，到2020 年日本太阳能发电量要达到目前的10倍，到2030年要提高到目前的40倍。前不久，日本新首相鸠山由纪夫提出了新的中期减排目标—到2020年将日本的温室气体排放量比1990年时减少25%。这相当于麻生政权所定8%目标的3倍。

　　自2003年以来，我国制定了一系列社会经济发展的战略方针，明确提出要实施科学发展观，发展循环经济，促进人与自然的和谐发展。胡锦涛主席于2007年9月8日在亚太经合组织（APEC）第15次领导人会议上，郑重提出了4项建议，明确主张“发展低碳经济” 。去年8月国务院常务会议，审议并原则通过《规划环境影响评价条例（草案）》。一个时期以来，我国坚定不移地走可持续发展道路，认真贯彻实施环境保护法等法律法规，成立了国家应对气候变化领导机构，制定了《中国应对气候变化国家方案》，不断增加对气候变化科技研发投入，落实调整经济和产业结构、优化能源结构、节能减排和提高能效等政策和措施，尽力减少温室气体排放，取得了积极成效。随之全国人大常委会表决通过了关于积极应对气候变化的决议。在最近哥本哈根召开的“联合国气候变化会议”上温家宝总理再次强调了我国节能减排的目标，即到2020年时，我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%－45%。大力发展生物质能、太阳能、地热、风能等新型可再生能源。节能减排和提高能源利用效率，是我国发展低碳经济与控制碳排放量的基本国策。

　　综上，包括中国在内的世界各国，在发展低碳经济方面主要可归纳为以下四点：1）把发展低碳经济提高到国家战略高度；2）逐步改变能源结构，减小对不可再生能源的依赖度；3）提供研究基金加强研究部署，进行能源材料和技术的研究开发；4）进行环境意识教育，培育和促进低碳消费和低碳市场的成长。
 
　　三、低碳经济与循环经济的关系
　　对于环境恶化、资源匮乏的关注，使得一些学者和产业界开始思考如何改变资源流通模式？如何从传统资源—消费—垃圾场的线性流通模式向资源—消费—再生利用的闭合循环的流通模式转变？

　　也就是说，在当前,资源库实际已经由传统意义上的一个资源库变成了两个资源库，即“天然资源库”和由各种废弃物构成的“再生资源库” ，而且前者在不断的减少或贫化，后者正在迅速的增长。当今人类社会所面临的挑战，就是如何将天然资源库与再生资源库通过产业有机地组合起来，形成和建立作为循环经济物质基础的新型循环产业。因此，循环经济是通过机制革新建立起来的以众多循环型产业（企业）为核心并与社会有机结合起来的庞大的社会经济体系，是一个精密的社会系统工程。

　　循环经济主要是出于提高资源与环境效率以达到缓解资源短缺实现保护环境的目的，是实现资源或者物质可持续利用的全新的经济模式和发展战略。

　　德国是世界上最早实施循环经济的国家之一，其循环经济法制建设也走在前列。自1986年始，相继颁布了《废弃物管理法》、《包装条例》、《限制废车条例》等，并于1994年9月，率先公布了《循环经济和废物处置法》，具体规定了建立循环经济的3R原则（Reduce，Reuse，Recycle），即减量化、再利用和再生循环，把资源闭路循环的循环经济思想从商品包装扩展到社会相关领域。此后又制定了《垃圾法》、《持续推动生态税改革法》、《再生能源法》等等。相关法律法规由个别领域逐渐向社会各行各业推展，并且从生产领域扩展到了消费领域，现已形成条款日益严密、结构不断完善的循环经济法律体系。

　　日本自1991年始，先后制定了《再生资源利用法》、《环境基本法》，并1994年制定了环境基本计划，首次提出“实现以循环为基调的经济社会体制” ，包含了循环经济的内容。1998年日本制定“新千年计划” ， 把循环经济作为构建21世纪日本社会发展目标。2000年日本国会通过了《建立循环型社会基本法》，先后修订颁布了《废弃物处理法》和《资源有效利用促进法》、《建筑材料循环法》、《绿色采购法》等十多部配套法律法规。日本的循环经济立法是世界上较为完备的，以此为依据，使其成为世界上第一个号称建立“循环型社会”为目标的国家。

　　此外，美国和欧洲许多国家也都制定了有关循环经济的法律法规和计划。

　　如上所述，循环经济是以生态设计（Ecodesign）的理念和原则为指导，以对资源和能源、生产、使用、消费和废弃全过程的生命周期评价为手段，追求在产品生产与使用过程中，运用清洁能源实现清洁生产，贯彻节能减排，节省资源使用量，减少环境污染并使废弃物成为新的原材料再次进入生产和消费环节，从而最大限度地实现资源的循环利用，以达到提高资源与环境效益的目的。这是对物质和资源循环利用的全新的经济形式。因此，从某种意义上讲，促进资源的循环利用是循环经济的核心内涵。而低碳经济则是更多地强调了低能耗、低污染、低排放的方面。其实，低碳经济与循环经济本质上讲都是提高资源（能源）与环境效率、追求绿色GDP的问题，都是为了实现人类社会和经济的可持续发展。表面上看，似乎前者更强调减排温室气体，遏制全球气候变暖趋势的问题，而后者似乎更为综合地强调了在尽可能减小污染的情况下地球资源的循环再生利用。实质上，两者是一个问题的两种表达方式或者两个侧面，都是保护地球生态环境、促进人类与自然和谐共存，从而实现社会经济可持续发展的经济模式，并且其评价的方法学也都源于生命周期评价（LCA）。

　　低碳经济的着重点在于能源及其结构调整，而循环经济则着重于资源/能源的再生循环利用，但前提都是尽可能减小对环境和生态体系的损伤和污染。在当前地球气候变暖以及 “哥本哈根气候大会”成为世人注视焦点的大形势下，在全球范围内掀起低碳经济热潮是完全可以理解的，当然也是十分必要和紧迫的。此外，我们还必须清醒地认识到，低碳经济不仅是应对气候变化的手段，还是改变国家能源结构，即从传统的高碳能源向低碳能源转化的大事。不仅能够实现减少二氧化碳排放量的目标，还可以为摆脱过分依赖国外能源和不可再生能源创造有利条件，从而保障国家的能源供应，实现国家的能源安全战略。

　　四、生态设计原则与生命周期评价方法是低碳经济与循环经济的指导思想与理论基础
　　1、生态设计（Ecodesign）
　　生态设计又叫环境协调性设计，它是一种全新的设计思想，即在产品或材料设计中，在考虑成本、功能（或性能） 、质量、外观等传统使用性能指标的同时，充分考虑产品或材料的环境性能。通过实施减量化、再利用、再制造与再生循环利用（4R原则）和生命周期评价（LCA），达到经济、环境和社会效益的和谐统一。顺便述及，这里的所谓 4R，是在前面提及 Reduce，Reuse，Recycle 基础上增加了 Remanufacturing（再制造）。从3R到4R使得生态设计和循环经济的内涵更加科学和切合实际，作者完全赞同和支持这种观点。

　　生态设计、循环产业以及在此基础上形成的低碳经济与循环经济，是新时代所有材料、产品、生产活动以及企业遵循的原则，也是其发展的趋势和方向。这是人类解决所面临的资源、环境问题以及遏制地球气候变暖、保护地球家园，实现经济和社会可持续发展的根本途径。

　　必须强调，生态设计的思想与原则，一定要逐步地贯彻到各种材料、产品和社会服务的设计实践中去，每个人都应该成为生态设计者和积极的低碳消费者，提高资源环境意识，实行节能减排，倡导和厉行低碳生活方式。

　　勿庸置疑，作为社会经济的物质基础—材料，必须贯彻生态设计的原则或者进行生态化改造，这就是所谓的生态环境材料。可以肯定地说，生态环境材料是新世纪材料发展的必然方向和趋势。

　　2、生命周期评估（LCA）方法是低碳经济、循环经济有力的评价和认证手段
　　生命周期评估的全局观念是低碳经济和循环经济的核心理念和评价方法。 根据通常采用的SETAC和ISO的定义，生命周期评价（LCA）是一种系统的环境评价工具，它对一种产品、过程或活动，从原材料提取、材料制备直至最终废弃的整个生命周期内，对能源和资源消耗以及废物排放对环境所造成的潜在影响进行评价，进而提出改善环境性能的建议和措施。

　　在这里必须强调指出，生命周期评价方法已经从上世纪70 年代“从摇篮到坟墓”的线性全程控制向着适应循环经济和低碳经济的“从摇篮到摇篮”的闭合循环流程控制演进。

　　碳的减排目标、碳限额排放贸易机制（carbon cap and trade）、碳交易、碳税等将在政治经济领域里对我国有重大影响，这些机制都与生命周期评价（LCA）紧密相关。美国的清洁能源和安全法案也专门提到了要每年监查中国和印度是否执行了减排标准，而其工具就是基于LCA。哥本哈根大会上，温家宝总理也提到我国将进一步完善对减排信息的统计以及监测和考核办法。

　　美国的各个产业都在积极开展和应用LCA来进行二氧化碳排放量的基准调查。例如美国乳制品管理的行业协会（Dairy Management Inc）就投资一百七十万美元进行牛奶及其各种包装品，奶酪的LCA研究，并制定了以2007年排放量为基准，到2020年要达到减少25%的目标，这件事在美国及国际上也造成了很大影响。美国农业部和该行业协会在哥本哈根进行了新闻发布会，签署了谅解备忘录，表明农业部将支持美国牛奶业的二氧化碳减排目标，大力推荐LCA方法，并将进一步提供数量可观的研究资金支持。美国农业部还提出要在未来五年之内，还将继续增加农业应对气候变化的研究经费，从现有的三千万美元增加到一亿三千万美元。

　　因此，我国应进一步加强LCA的研究与实例应用，建立产品（尤其是出口的产品）的生命周期评价的数据库，做到知己知彼，以便在今后的国际碳交易中处于有利地位。

　　环境保护与治理和遏制气候变暖是低碳经济/循环经济生产方式追求的目标。但是，今天的低碳经济/循环经济概念已经远远超出了单纯的环境保护与治理范畴，涉及到社会再生产、贸易体系、技术支撑、法律体系、政策保障等领域的全方位经济运作形式。

　　五、材料及其产业在新经济模式下的发展现状与动向 
　　在全球气候变暖、环境恶化与资源面临枯竭的大形势下，材料科技及其产业领域必须不断地增强环境意识，将材料研发、生产与生态平衡、环境保护密切结合起来，延长材料使用寿命、提高循环使用特性和再生利用率是今后的重要课题，而材料在制备、生产和使用全过程的节能减排、环境友好与净化以及无毒无害、保障人类生存安全则是今后研发新材料时所要考虑的首要因素。众所周知，材料作为社会进步的基础和先导，为社会带来了巨大的物质财富，并推动了人类文明的进程。同样，在国民经济向低碳经济模式转型的过程中，新材料及其产业也必将为这一转变提供强有力的物质基础。

　　因此，为适应材料及其产业的发展的新形势，在充分考虑环境和能源问题与材料之间相互关系的基础上完善材料科学体系已成为许多材料科学家所关心的问题。日本国家材料科学研究所（NIMS）发布的《能源与环境材料展望》报告对传统材料科学进行了再论证与再认识，评述了日本能源与环境材料的发展现状和今后的发展重点，并提出了重建材料科学体系的问题。其实，包括中国在内的世界各国，都不失时机地提出了类似的新材料发展战略，并相继出台了相关的研究计划与研究报告。

　　总之，为适应发展低碳经济和循环经济，材料研发与材料产业首当其冲的是两大材料领域：一是新能源材料的研发与产业化，包括直接用于产生能源或转化的材料以及为实现转化与输送的其他相关配套材料，还有除天然碳汇之外能够实现CO2捕获或固化的技术所必需的新材料等；二是生态环境材料的研发与产业化，而其中的生态建筑材料则成了低碳经济热潮中比较引人注目的材料门类。这是由于建筑材料量大面广，在生产与使用过程中都要耗费大量的能源与资源，是贯彻低碳经济方针时必须重点抓的材料领域之一。

　　1、能源材料：
　　随着人们对环境问题和能源问题的日益重视，清洁能源已成为一种有市场竞争力的能源形式，而且随着技术进步，清洁能源的价格继续朝着越来越为人们所能接受的方向发展。其中，风能对某些风能资源丰富的地区来说，是一种最廉价的能源；乙醇目前已在美国、巴西等国家和地区应用于汽车领域；生物燃油，包括各种各样不同的动物和植物油，随着生物燃油柴油机性能的改善，已逐渐贴近了实际应用。转瞬之间，一直以来作为备用能源方式的清洁能源，已成为能源应用市场的热点投资领域。因此，相应的能源输送和转换材料，如：超导材料、磁制冷材料、永磁体材料、力学响应材料、低摩擦材料、轻质材料是发展清洁能源中需要大力发展的材料门类。

　　在能源技术领域，有两个值得特别注意的方向：一是太阳能供电系统；二是便携式供电系统。电子能源材料与此直接相关，如：用于 PDA、移动电话、便携式电动工具和笔记本电脑等的太阳电池材料、LED 材料、电子产品、元器件材料、金属化电极材料、热电转换材料以及用以满足太阳电池性能提升要求的精密丝网印刷及相关材料技术等。在此领域，材料与产品的一体化是其发展趋势的明显特征，而进一步提高太阳电池的性能如光电转换效率仍是电子能源材料领域的永久的课题；其次，化学能源材料引人注目，如：氢能源和储藏用材料、光催化材料、燃料电池材料、二次电池材料、耐蚀材料等；再次，应用于大型高效发电厂的材料，如：燃气涡轮发电机用超耐热材料，超临界界面稳定的火力发电用材料等也是关注的方面；最后，纳米级能源材料，如：原子开关材料，纳米级材料，纳米组装材料、纳米控制技术等作为新宠这些年发展十分迅速。 最近报道的纳米器件自供能系统及其相配套的纳米发电机的成功研制可能是纳米能源材料将迈向实际应用的重大进展之一。

　　2、生态环境材料
　　生态环境材料应是同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性或者能够改善环境的材料。所谓环境协调性是指资源和能源消耗少，环境污染小和循环再利用率高。它是在生态设计思想和原则的指导下，在材料环境协调性评价（LCA）的基础上，采用环境协调性工艺开发出来的新型材料。需要强调的是，这里包括对传统材料经过生态化改造赋予特别优异环境协调性的材料，而且，这部分材料是相当量大面广的。因此，可以说生态环境材料是在传统材料的基础上相比较而产生、相比较而发展起来的一大类材料，其判断和认知往往是相对的和动态的，其环境特性也随技术进步而不断得到改善与提升。

　　生态环境材料、生态设计以及在此基础上形成的循环产业，是新时代所有材料、产品和企业发展的必然趋势和方向，是循环经济的物质基础，也是人类解决所面临的资源、环境问题，实现经济和社会可持续发展的根本途径。

　　自上世纪九十年代以来，生态环境材料研得到了长足进步，其理念已对材料科学与工程产生了重要影响，并推动了材料制备科学的发展，丰富了材料科学的内容。自 1993 年以来每年多次举行的《Ecomaterials》、《Ecobalance》、《Ecodesign》国际会议以及《Ecoproducts展览会》，已经成为材料科学领域最重要的系列盛会，其研讨的内容主要包括：长寿命材料及材料的延寿技术、材料与产品的再生循环利用、生态建筑材料、环境相容材料、仿生物材料、绿色包装材料、生态建材、环境降解材料（生物降解塑料等） 、环境工程材料(包括沙漠治理材料、蓄水渗膜材料等)、环境修复材料、环境净化材料（光催化材料、分子筛、离子筛材料） 、环境替代材料、材料的环境友好制备技术以及作为评价认证基础的材料环境协调性评价体系（LCA）等。我国相关部门一直十分重视和支持生态环境材料的发展，已经并将继续得到国家自然科学基金、863、973 以及国家支撑项目的大力支持。产学研结合是开发生态环境材料的基本特点，这种态势目前已深入到产业的各个领域，它在提高资源/能源效率和减少环境负荷方面具有不可替代的作用，是实现低碳经济和循环经济战略的重要物质基础。

　　3、生态建筑材料
　　生态建筑材料的概念来自于生态环境材料，由于其具有量大面广和相对比较自成系统的特点，许多时候又被单列一类。其特点是：具有优异的使用性能；尽可能使用可再生资源；采用清洁的生产技术，废气、废渣和废水的排放量相对较少；与环境相协调，使用过程中有益于人体健康，有利于改善生态环境；废弃后可作为再生资源/能源加以利用或易于净化处理等。

　　近些年来，生态建材研发态势比较迅猛，最新的材料可简要例举以下几种：1）TIM 透明绝热材料：在建筑上通常将其与外墙复合成为透明隔热墙(TIW)，从而减少因对流造成的热量损失。在瑞士、英国和日本等国已有完全用TIM透明绝热材料作为外立面的“零能耗（或零碳）”房屋或者“生态住宅” ；2）复合保温玻璃：已经历热反射中空玻璃，低辐射中空玻璃以及低辐射-热反射中空玻璃三个阶段，后者是前两代产品复合物，同时具有双重保温性能的理想组合，目前在欧洲的生态建筑中被广为使用；3）太阳能光电材料：将太阳能电池与建筑材料复合而成的新型建材。太阳能光电屋顶、太阳能电力墙和太阳能光电玻璃是目前已在日本、德国和瑞士等国得到应用的主要太阳能光电材料。它们不仅能吸收太阳热能，还能将其转换为电能，支持住宅内部用电，有些甚至还能将多余电力输入电网。用以取代玻璃的透明太阳能光电池，也即太阳能光电玻璃，有望在十年之内成为生态建筑中的主流玻璃材料。随着太阳能技术不断取得突破，太阳能发电效率进一步提高，太阳能光电材料的前景非常看好。

　　结束语
　　发展低碳经济和循环经济是人类社会经济发展的历史必然。 在国民经济向低碳经济和循环经济模式转型的过程中，材料必将为这一经济模式的转变提供强有力的物质基础。

　　1、面向未来，我们必须认真对待资源、能源和环境问题以及全球气候变暖的问题。只有政府、企业、消费者在资源与环境等方面的通力合作，以及产、学、研密切真诚的合作，才能推动低碳经济与循环经济的推行与发展，为社会经济的可持续发展做出贡献。在这里企业的主动精神、积极进取和必要的经费投入是非常必要的。

　　2、材料是国民经济的物质基础，在推进和发展低碳经济与循环经济的进程中，革新材料的制备/生产技术是当务之急。因此，加强材料工作者的环境观念，普及全民的环境意识教育十分重要。随着全民环境意识的增强、低碳消费和绿色采购的逐步普及以及材料与产品低碳认证与环境认证的推展与强化，生态设计的原则和方法必将得到更为广泛的普及与推广，能源材料、生态环境材料/产品以及生态建筑材料的研究开发必将出现新局面。

　　3、不管欧、美、日等工业发达国家在减排指标分配问题上动机和表现如何，我们必须走自己的路，从国家利益和长远战略目标出发，安排好有关低碳经济的战略部署和时间表。材料产业必须从传统的资源消耗、环境污染型，向资源节约和循环利用、清洁生产和零排放为特征的低碳经济型和资源循环型产业转变。这是材料及其产业今后发展的方向，也是所有材料科技工作者义不容辞的历史重任。

来源：《中国材料进展》