由地下开采的原油的90%被用于生产石油。从普通的塑料制品到救命的药品中的每一样东西的生产都需要用石油来作为重要组分，并且对石油的需求在不断增加。材料化学家可以通过许多途径帮助我们减少对化石燃料和原料的依赖。将开发出有效的从低质量来源开采石油的新方法。将设计和优化改进的催化和分离工艺过程，使我们能够有效和可持续地利用合成气、甲烷、生物原料，甚至能把二氧化碳当作化石燃料的替代品。由新的独特生物质原料制成的聚合物也许最终会凭借优越的性能和功能赶超由石化产品生产的塑料。
1面临的挑战
现代社会依赖于碳基燃料来产生电力、热能、动力，以及作为化工原料来生产材料和商品。燃烧化石燃料获取能量的过程会导致造成气候变化的CO2的排放，并且，我们将很快就要逼近我们所能够从地下开采石油的最快速度。我们需要寻求在能源生产中减少对化石燃料的依赖性(见第一章，能源转化与存储)并使用来生产材料和商品（如药物、农用化学品和聚合物）的原料多元化的途径。
需要有摆脱化石燃料的新的过渡性策略，从而确保日益增长的人口的福祉、安全和生活水平不受影响[7] 。
新的碳源应该是可再生的，而且不会增加CO2的排放。然而，短期内应优先发展从低质量原料提取石化产品的可持续的方法。短到中期内，合成气和甲烷是很有潜力的石油和煤炭的替代品。较长期的目标是使用生物质为原料，这给我们提供了利用自然界的分子多样性来探索新的和改进的材料与聚合物的机会
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