持续的人口增长和生活水平的提高增加了全世界对能源的需求。这种需求可能将很快超过利用当前可行的途径所能获得的可用能源的量。材料化学家将帮助开发能够满足未来能源需求的新的可持续能源转换和存储技术，同时并不增加有害的CO2排放。将开发出可以在地球上任何地方都能高效的从阳光中捕获能源的可持续太阳能技术。创新的新燃料电池能够有效地利用可再生能源。新一代电池和化学储能技术将使我们能够灵活地储存和运输能源，并能充分利用间歇形式的能源。
1面临的挑战
到2030年，持续的人口增长和生活水平的提高将使我们需要的能源比现在至少增加50%，[9] 而这种需求可能会超过现有的常规供应能力。
应对不断增加的能源需求的措施，必须不会引起二氧化碳（CO2）这种导致气候变化的温室气体排放量的相应增加。当前，全世界的电力主要都是由使用化石燃料为动力的发电厂生产的。这些发电厂是可靠的，但是它们产生大量的二氧化碳。仅在发达国家，电力生产就产生约30％的CO2排放。减少使用化石燃料发电厂的二氧化碳排放量（见第二章：CO2的固定、活化和利用）应该是可能的。不过，据估计，即使如此，到2030年我们仍然可能面临从化石资源获得的能源不敷需求的情况。
新技术必须做到不给我们的后代留下不必要的额外难题。
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