可以说在寻找新的能源之路上，人类一直在努力，从原来的草木取火到后来的使用煤炭，但石油和天然气一经发现并投入使用，就因为很多优点而占据了很多市场，其中包括：(1)燃烧的充分性及高的热值。(2)密度小，具流动性。(3)开采较易，成本低廉。(4)蕴藏丰富。 (5)用途广泛。这些也让石油被誉为“现代工业血液”的美誉，而天然气也已经走进千家万户的生活。
不过，石油和天然气属于不可再生资源，但又属于用途极广的战略资源和原材料，重要性不言而喻，随着全球经济的发展，对石油和天然气的依赖程度也逐渐增强，也会加剧石油和天然气的紧缺。另外，使用石油和天然气会造成大量的碳排放和一定的环境污染。因此人类也一直在积极尝试替代石油和天然气，例如，光伏太阳能、风电、水电、潮汐能、核电、生物发电等等。但是这些也有着各种各样的缺点。
首先，光伏电站和风电具有不稳定性，例如，光伏需要良好的日照条件，风电需要良好的风力条件，这些都需要一定的气候环境。如果要连续不间断使用，还需要配置大量的蓄能电站进行配套，这就大大增加了成本。其次，随着人民生活的不断改善，用电量也会大幅的增加，而光伏和风电的能源远远不能满足市场需求，而且光伏的发展也需要大量的土地资源来获取太阳能，风电也需要一定的土地资源，这些土地资源也是有限的，不可能满足用电量的全部需求。但是，太阳能有一个最大的优势就是现在很多国家在准备建造太空光伏电站，可以不受天气影响，输电技术基本也已经解决，现在最大的问题就是成本太高，如果成本问题能够解决，或者说电价如果上涨，那么在未来就会有巨大发展空间，那么，太阳能就会更有发展前途。而其他的如水电、潮汐发电、生物发电等等需要一些特定条件，例如，水源、气候、地质条件等等，而且，不能保证足够的发电量。核电最主要的问题是防范核泄漏，而且核废料处理也是一个大的问题。
真正能解决这个问题的，还是可控核聚变能源，据悉，我国科学家预计十年之内可以实验性发电，这种发电方式几乎无污染，而且需要的原材料氘氚在地球海洋中分布比较广泛，这也是未来能源发电的主要力量。相信随着科技的进一步发展，预计不久的将来，必定会实现。
但是，石油和天然气还是很多工业原料的主要来源，例如，石油和天然气的产品乙烃，是合成橡胶、合成纤维、合成塑料等三大合成材料的基本原料；石油和天然气的另一些产品如苯、甲苯、二甲苯既是三大合成材料的重要原料，也是医药、农药、炸药等的重要原料。以石油化工产品有油漆、防锈剂、照相材料、肥皂、香水、洗涤及清洁材料；还有农田及园林用肥料，农用杀虫材料，高质量的纸张和防水纸以及可以保鲜的食品容器等几千种，广泛应用于工业部门和现代化家庭，几乎为每一个人所必需。
而以上这些，导致石油和天然气在很长时间内都是无法替代的，但是可以通过替代的方式大幅减少对石油和天然气的使用，用来减少对石油和天然气的过渡依赖，相信随着全球对生态环境的重视以及碳达峰碳中和的要求，对石油和天然气的应用也会降至人类环境和工业可以接受的范围之内。
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