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材料和能源是人类社会赖以生存和发展的基础.化石燃料对现代文明的形成发挥巨大作用,并在世界经济社会的发展中继续扮演重要角色:IEA等预测的2040年全球能源需求中,化石能源占比73％～78％.尽管压缩能源消费中的煤炭比例成为世界范围内能源消费的趋势,但一些国家近中期内煤炭的地位仍然非常显著.近年美国能源部提出“煤炭FIRST”(Flexible;Innovative;Resilient;Small;Transformative)政策,就是基于“煤炭是一种丰富、用得起、有适应力和可靠的能源,通过创新,未来几十年将继续成为美国能源供给的重要组成部分”的认识.