煤、石油和天然气等是世界上最重要的三种化石燃料。

煤，也叫煤炭，是世界上最古老的化石燃料之一，被称为“工业的粮食”。

石油被人们誉为“工业的血液”。石油不仅是重要的化石燃料，还是宝贵的工业原料。

天然气一般是指在底下形成的可燃性气体。天然气主要成分是甲烷。

在沼泽和森林生长的植物死后，就会腐烂，并被泥沙覆盖起来。经过一段时间，新的植物又开始在上面生长。这些植物死后，又被泥沙覆盖。这样周而复始，经过数百年的时间，就形成很多层的腐化植物层和泥沙层。

经过数百万年，这些腐化植物层屡受到地热和细菌分化作用，就成为煤层。

煤的形成

海中的浮游生物埋于地下数百万年，受到压力和高温，便会转化成石油和天然气。

石油和天然气的形成过程

　　由于化石燃料是目前世界一次能源的主要部分，其开采、燃烧、耗用等方面的数量都很大，从而对环境的影响也令人关注。

　　化石燃料开采过程对环境的影响最典型的是煤炭开采，包括开采对土地的损害、对村庄的损害和对水资源的影响。据不完全统计，迄今为止平均每开采一万吨煤炭塌陷农田 0.2 公顷，平均每年塌陷 2万公顷。我国建筑物下压煤超过 48亿吨，其中村庄下压煤占 2/3 。

　在山东、河北、河南、安徽和江苏五省平原地区，压煤村庄 1100 个，居住村民百万以上。开采造成水资源的污染和对生态环境的影响也量大面广，平均每开采 1吨原煤需排放 2吨污水，更严重的是，在有些地区，由于水源和江河湖海的严重污染，造成居民用水短缺。

　　化石燃料在利用过程中对环境的影响主要是燃烧时各种气体与固体废物和发电时的余热所造成的污染。化石燃料时产生的污染物对环境的影响主要有两个方面。一是全球气候变化。燃料中的碳转变为二氧化碳进入大气，使大气中二氧化碳的浓度增大，从而导致温室效应，改变了全球的气候，危害生态平衡。二是热污染。火电站发电所剩“余热”被排出到河流、湖 泊、大气或海洋中，在多数情况下会引起热污染。例如，这种废热水进入水域时，其温度比水域的温度平均要高出 7-8℃，以致明显改变原有的生态环境。

　　目前人类所消耗的能源的 70%来自煤、石油、天然气等化石燃料，在现有技术条件下，化石能源的大量使用给地球环境造成了严重危害，使人类生存空间受到了极大的威胁。科学家预言，尽管化石燃料能源未来仍将占有相当大比重，但其一统天下的局面将逐渐结束（地球上 2亿年形成的化石燃料，大体只够人类使用 300余年），可再生的清洁能源可望撑起未来世界能源供给的半壁江山。

　　目前的核能发电主要是利用热中子堆，全世界正在运行的 400 多座核电站的反应堆中，绝大多数都是这种类型。但它只能利用铀资源的 1-2%，所以各国都在积极开发利用快中子增殖反应堆，以便使铀资源得到充分利用。

清华大学核物理研究中心

　　太阳能电池实质上是一种半导体器件，它的典型特征是可以把光能直接转换成电能。其工作原理是，当太阳光照射到硅电池板后，产生光生电子 --空穴对，在电池内建静电场的作用下，由于电子、空穴分带不同的电荷而被分离在两边形成“光生电压”，即“光电效应”。

现在风能已成为一种新能源而被人们广泛地使用。如右图的风力发电机，可以为人们发电。