从７０ 年代的能源危机以来, 新能源的开发和节能技术引起了普遍重视．这些技术中除核反应堆已经进入实用阶段, 其他都比较年轻．例如, 太阳能、深层地热和氢能等还存在各种各样的问题．一些过去进展缓慢的领域, 如煤的气化和液化, 重新成为研究的重点．从目前的情况看, 这些技术的突破, 在很大程度上将依赖於新材料的进展, 目前使用的材料大多不能满足苛刻的工作环境要求．

　　自从１９５７ 年第一座核电站运转以来, 世界上已建成约３００ 座核电站, １９９０年其发电量占总电量的１０％．第一代核反应堆为重水堆、石墨气冷堆和轻水堆；第二代为高温气冷堆；第三代为快中子增殖堆．目前８０％反应堆为轻水堆, 而所用材料的要求一代比一代严格．

　　核反应堆材料涉及到核燃料、中子减速材料、中子反射材料、屏蔽材料和结构材料等, 要求都很严格．对於高速增殖反应堆来说, 未解决的问题更多．例如, 装铀材料的细管使用有钼３１６ 的不锈钢制造, 它遭受大量中子辐射, 并与高化学活性的钠接触, 环境极端恶劣, 其寿命期使人担心．今后十年左右, 初期建造的反应堆已面临分解处理复杂等问题, 如何延长未来反应堆的寿命, 是一项重点研究课题．１９７９ 年, 美国三里岛核电站发生事故, 舆论哗然．最后调查表明, 是由於控制人员操纵错误而使含放射性的冷却水泄漏, 与材料无直接关系, 才平息了人们的议论．反之, 如果材料上出现漏洞, 核反应堆会被取缔．

　　太阳能利用是一项正在发展中的技术．日本已在春川县建成一座１０００千瓦的实验发电装置．太阳能是一种稀薄的能源, 每平方米最多为一千瓦, 而按目前太阳能装置的转换效率 (约为１０％) , 则只能获得０.１ 千瓦．唯一可行的办法是改进材料, 提高反射镜的反射效率和集热效率．现在太阳能电池的转换效率有所提高, 为约１３％左右, 但硅、镓半导体的价格很高, 很难大规模使用．此外太阳能电站多位於沙漠和偏僻地区, 输电材料也待改进．由此可见, 太阳能的利用是否能够普及, 有赖於材料科学家的努力．

　　地热发电始於意大利, 至今已有一个多世纪的历史．今天地热电站已遍及新西兰、美国、日本和菲律宾等国．地热发电站的关键问题是耐腐蚀材料和高效率的热交换器．一般地热发电站利用的热源温度在１００℃以下, 要通过低沸点的工质 (如氟利昂) 蒸汽才能带动汽轮机工作．近年来, 美国在新墨西哥洲芬顿山开凿深井, 利用热干岩的热量发电, 引起了人们的注意．热干岩发电工程分为两期, 第一期１９７８ 年完成, 由注水井和采热井组成的竖井对深度为３０００ 米、底部有一块有效直径约６０ 米的人工破碎岩石区, 有效传热面积约８０００ 平方米, 当注入冷水后, 可以采出温度２００℃的热水, 相当於每天４５００ 千瓦的热能．

　　随后又开始规模更大的第二期计划, 将井深由３０００ 米增加到４０００ 米．经过多次人工破碎作业, 使总传热面积扩大到１００－２００ 万平方米, 井底水温相应提高到２５０－２７５℃, 这样竖井对提供的热量达到２－５ 万千瓦．竖井穿过层层的花岗岩达到了６０００ 米的深度, 注水井弯入采热井的底部, 中间为相距３３０ 米高的人工破碎区．即使估计低一些, 水温为１６０℃, 所采的热量仍足以带动一台五万千瓦的发电机组, 而发电余热还可供温室和取暖使用．

　　地下热水中经常含有硫酸钾、硫化氢等硫腐蚀物质, 温度越高腐蚀越严重．竖井的使用寿命估计为２５ 年, 但目前的耐硫化钢可能维持不了如此长的使用期, 这样将给维修带来很大的困难．现正在发展更好的耐硫化钢和寻找代用材料, 可能陶瓷涂层有助於延长寿命．

　　氢作为一种新型能源也引起了人们重视．氢是一种无色、无嗅的可燃性气体, 因此可做燃料使用．氢气一般用高压钢瓶储存, 即使加压到１５０ 个大气压, 所装氢气重量还不到钢瓶重量的百分之一, 显然这种方法不适於工业上和生活上大量用氢的场合．

　　近年来普遍认为液氢是一种更理想的燃料, 将氢气经１４０ 个大气压压缩, 同时用液氨或液态空气冷却, 即可获得液氢．液氢是一种清洁的燃料, 它的燃烧过程只产生水蒸汽及少量氧化氮, 不会污染环境．航天飞机的主发动机使用的燃料为液氧和液氢, 以液氢为燃料的汽车和飞机正在设计中．液氢使用中最大的问题是运输和储存, 液氢必须储存在与空气隔绝的高压容器内, 加以它的沸点在常压下为-２５３℃, 许多金属在这样低的温度下都会发生脆化, 所以必须采用超低温钢制造．同时为了隔热保冷, 储箱外面包覆一层聚苯撑氧泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料或玻璃纤维套等, 比普遍用的油箱复杂得多．

　　现在有一种新的储氢方法, 就是利用某些合金与氢反应吸收大量氢气, 吸氢量高达体积的数十倍或上千倍, 而加热以后又很容易使氢气再释放出来, 这些合金为钛合金、镧镍合金和镁镍合金等, 所形成的金属氢化物是固体, 因此储存时不需要高压和低温．这些合金材料对於氢的利用将起到重要的作用．