煤炭通过高温干馏以后，能获得更好的能源综合利用效率。它所生成的焦炭占70%～80%，煤焦油占2%～5%，焦炉煤气占10%～20%。在形成煤→焦→气化的综合利用格局以后，大大减少了煤炭的运输量，能够带来可观的社会经济效益。焦炭在冶金、化工、机械加工等领域都大有用武之地。比如说，由于焦炭本身有许多小孔，其透气性很好，将它应用于炼铁的高炉中，不仅能提高出铁率，而且能显着提高出铁的质量。
炼焦是煤炭综合利用技术的主要内容，在新法炼焦中采用了一系列的新技术和新工艺，不仅能获得大量“洁净的”能源，而且能获得丰富的副产品——化工产品。目前我国每年用于炼焦的煤炭数量接近于1亿吨。
水煤浆
上世纪70年代之初，在英国首都伦敦市区，昔日街道上那种车水马龙的繁荣景象悄然不见了，整个城市逐渐变得冷清起来，五颜六色的汽车围起加油站排起了长蛇阵，等待着加油。一匹体壮膘肥的大马拉着一辆小汽车在街道上奔跑，街上的行人无不以惊奇的目光注视着这辆别具一格的“新式马车”，车主人虽然双手紧握着方向盘，但此时此刻的他已经完全丧失了驾驭汽车快速奔驰的自由……这到底是怎么一回事呢？
原来，当时一些石油输出国基于某种政治上的考虑，采取了石油禁运的断然措施，并且大幅度地提高了石油价格……于是，在西方世界引起了轰动一时的“石油危机”！
“石油危机”的发生，给世界各国敲起了警钟，也引起了人们的诸多思考。人们开始意识到，如果单靠石油来过日子，那么一旦没有了石油将怎么办？且不说存在“石油禁运”的问题，即便是不禁运，现有的石油矿藏也开采不了多久，多则百把年，少则几十年！那么在将来已经没有石油可供开采的时候，怎么办？
于是，人们首先想到了用煤炭来代替石油。因为煤炭的储量毕竟比石油丰富得多。可是，如果直接烧煤，那不但燃烧效率不高，而且会对环境造成严重的污染，俗话说“多想多智慧”
。有的人“异想天开”——将固体的煤炭变成能够流动的液体燃料，并用它来代替石油。就在80年代之初，一种崭新的燃料——火煤浆诞生了。水煤浆的问世，开创了以煤代油的先河，它充分证明了把固体的煤炭变成可以流动的液体燃料，不但是可行的，而且是很有社会经济效益的。
水煤浆是一种低污染的液体燃料，它的典型混合配方是70%左右的煤炭加上30%左右的水，外加小于1%的化学添加剂。
水煤浆出于煤而胜于煤。这主要表现在：
①制造方法简单。只要选用灰分较低而发热量较大的优质煤，将其磨碎成细面，然后按比例加入适量的水和化学添加剂，并调成粘稠状的煤浆，就可供使用。加入少量化学添加剂的目的在于便于浆液流动和防止沉淀，避免出现煤、水分离的现象；②贮藏和运输都很方便。水煤浆可以放在贮藏罐内长期贮存，并可通过管道、轮船和槽罐车等进行远距离运送，这比煤炭的保存和运输都要省事得多；③使用简便。水煤浆可以直接进行燃烧，而无需事先进行脱水；④对环境污染少。水煤浆的燃烧完全，不冒黑烟，也不扬煤灰渣；⑤燃烧热效率高。与同等数量的煤炭相比较，水煤浆在燃烧中能放出更多的热量；⑥安全性好。水煤浆在使用中不会像煤炭那样容易出现自燃及爆炸现象；⑦生产成本低。在获得同等热量的条件下，燃烧水煤浆所花的费用只及燃烧石油所花费用的一半左右。
然而，世界上从来就不存在十全十美的东西，水煤浆也有其不足之处。例如：由于水煤浆含有水分，因而它的着火和燃烧都较为迟缓，难以满足机器的快速启动和高速运转的要求；另外，为了使水煤浆能够安全而稳定地进行燃烧，必须使它喷成雾状，而这样一来就需要配备专门的水煤浆燃烧器。在这种燃烧器上装有能使水煤浆变成雾状的喷嘴，还有用来调节风量大小的专门装置。
世界各国对于水煤浆的研究开发都极为重视，其中美国、瑞典、日本等国在这方面已经取得了较大的发展。我国从20世纪80年代初开始这项研究试验，尽管起步略为晚一些，但进展不慢。我国山东兖州煤矿水煤浆厂生产的水煤浆，已经远销海外。为了将我国丰富的煤炭资源输送到世界各国，1995年3月中美两国达成协议，联合投资共建一条由陕西北部煤田通往山东沿海港口的长距离水煤浆输送管道。
必须指出的是，水煤浆只是煤-液混合燃料的一种。实际上，除了煤与水相混合这种方式以外，煤-液混合燃料还有煤-油、煤-油-水、煤-甲醇、煤-水-甲醇等多种混合方式。
“工业的血液”——石油
石油被人们誉为“工业的血液”，它不仅是工农业生产、国防和交通运输的重要能源，而且还是一种宝贵的化工原料。
第一次提到“石油”这个词的人，是公元11世纪(北宋时期)我国着名科学家沈括。沈括在他的名着《梦溪笔谈》中说：“鹿阝(fū)延(今陕西省富县和延安)境内有石油。”书中不仅详细介绍了石油的产地、性能、用途和外观特点，而且指出了石油“生于地中无穷”。
在开采石油方面，我国也是最早的。据公元1303年出版的《大元大一统志》中记载，在陕西延长县近河的石油井中流出的石油，其油“可燃，兼治六畜疥癣”。
另据明代曹学亻全所着的《蜀中广记》中记载，公元1521年在四川嘉州(今乐山)开凿盐井时，打入了含油地层，挖出了一个几百米深的石油竖井，并将开采的石油作为熬盐的燃料。
西方国家开采石油的历史比我国晚了500多年。直到公元1859年，美国人埃德温·德雷克才在宾夕法尼亚州的泰特斯维尔钻出了第一口油井。我国由于长期封建统治的束缚，在石油开采方面反而长期处于落后状态，直到新中国成立以后才出现了石油开采的新局面。
能源中的后起之秀——核能
1954年，前苏联建成世界上第一座核电站。50多年来，特别是最近一二十年来，核能技术发展很快。现在全世界有几十个国家在发展核能发电，已经建成和正在兴建的核电站总计近500座，其中包括我国1991年底建成的浙江秦山核电站和1994年初建成的广东大亚湾核电站。
据权威人士透露，我国计划在上世纪末和下世纪初，再建造10座核电站。目前核能发电已达世界电力需求的20%左右。专家们预计，到上世纪末，全世界核能发电量将占世界发电总量的30%～35%。
发展核能发电受到世界各国的高度重视，因为它确实具有许多优越性。
第一，它的能量巨大，而且非常集中。根据计算，1克铀-235原子核裂变时所发出的能量相当于2.5吨标准煤完全燃烧时所释放的热能，或相当于1吨石油完全燃烧时所释放的热能。
第二，运输方便，适应性强。有人把核电站与火电站作了个形象的比较：一座20万千瓦的火电站，一天要烧掉3000吨煤，这些燃料需要用100个火车皮来运送；而一座发电能力与此相当的核电站，一天只需要消耗1公斤铀，而1公斤铀的体积大约只有3个火柴盒摞起来那么大。
第三，核资源储量丰富，可以说是取之不尽，用之不竭。尽管现已探明的陆地上的铀资源很有限，但海水中的铀资源极为丰富，每1000吨海水中大约含铀3克，世界各大洋中铀的总含量可达40多亿吨。不过，从海水中提取铀在技术上还有一些难题需要进一步研究解决。
第四，核电成本低，一般比火力发电低20%～50%。
核反应堆和核能发电
和平利用能量，首先是从研究核裂变开始的。铀原子核的裂变过程是雪崩式的，只要这种裂变过程一开始，就会连续进行下去，像滚雪球那样，越滚越大，在极短的时间内就会有许许多多的原子核相继发生分裂。这就是“链式反应”的特点。为了使链式反应过程中释放出来的核能能够有效地得到利用，必须人为地控制链式反应的速度，使得核能按照人们的需要平缓地释放出来。于是，一种崭新的装置——核反应堆便应运而生。人们形象地把核反应堆戏称为“原子锅炉”。
核反应堆是可以进行核裂变链式反应，并对其输出功率能够安全地进行控制的装置；而核电站呢，它是将核反应堆内所产生的热能引出到外部，并且高效率地将热能转换成电能的设备。
核电站的核燃料，大多是采用容易进行核裂变的天然铀。而天然铀是铀-235和铀-238这两种同位素的混合物。
这两种同位素的核内质子数是相同的，都是92个；但它们的中子数则不一样，铀-235原子核内的中子数是143个，而铀-238原子核内的中子数是146个。
另外，在天然铀中，铀-238占了99.3%，而铀-235只占0.7%。换句话说，在天然铀里平均每140个原子中，只有一个原子是铀-235。
尽管铀-235与铀-238是如同“亲兄弟”一样关系密切的同位素，但它们对待中子的态度却大不相同。运动速度较慢的中子（也叫“热中子”）能够引起铀-238产生裂变反应，但不能引起铀-235产生裂变反应，同时也不会被铀-238吸收（“俘获”）。
但是，当铀-235产生裂变反应时，所产生的中子并不是“热中子”，而是运动速度很快的“快中子”，这快中子恰恰很容易被铀-238吸收而不发生裂变反应。当这些快中子被铀-238吸收掉以后，铀-235的裂变反应（链式反应）岂不就会宣告停止了吗！
因此，必须设法降低“快中子”的运动速度，使其变成运动速度较慢的“热中子”，这热中子不会被铀-238吸收掉，因而铀-235的裂变反应能够继续进行下去。
为了降低“快中子”的运动速度，科学家想出了很好的办法，就是在反应堆中铀棒的周围装上原子量比较小而且不大吸收中子的物质石墨（也可用水、重水、铍、氧化铍等）作为“慢化剂”（也叫“中子减速剂”）。铀棒（铀燃料）插在石墨块的孔隙中。在铀-235裂变反应中产生的“快中子”进入石墨以后，与石墨的原子核发生相互碰撞，于是其运动速度降低而变成“热中子”。由于铀-238并不吸收热中子，这样就能保证铀-235的裂变反应继续进行下去。
当然，这“热中子”也并不是越多越好。如果热中子太多，又会使铀-235的裂变反应进行得过于激烈，那么随着核能的大量释放，就会使得反应堆内部的温度升得过高，甚至有导致反应堆遭到破坏的危险。
为了解决这个问题，科学家们想出了一个很好的办法：就是给反应堆插入一些能吸收热中子的“控制棒”，以控制裂变反应的速度，使反应不致过于激烈。这种控制棒通常用镉或硼等材料来制作。镉吸收热中子的能力很强。当裂变反应过于激烈时，就把镉棒向反应堆内插入深一点，以便使其多吸收一些热中子，使核裂变的链式反应速度减慢一些；反之，就把镉棒拔出来一些。当然，这种控制并非通过手工操作来进行，而是通过电脑来进行自动控制，足以保证反应堆的运行安全可靠。
在核反应堆的外围建有厚厚的水泥防护层，用以屏蔽核反应过程中所产生的核辐射，以确保操作人员的人身安全。
在核裂变的链式反应过程中所释放出来的大量核能，在反应堆中大部分转变为热能，然后再通过一定的方法将这些热能转变为机械能和电能。
目前各核电站所采用的办法是：用二氧化碳气体、水、重水（D2O，是氢的同位素氘和氧的化合物）或液态金属钠等作为“载热剂”（“冷却剂”），载热剂流过核反应堆被加热以后，再进入热交换器中，使热交换器中的水变成高温高压的蒸汽而推动汽轮机运转，带动发电机进行发电。高温蒸汽通过冷凝器以后鄙水，然后再用泵将它送回反应堆中去吸热。如此循环不已，就能保证核电站源源不断地发出电来。
