能源与可持续性发展案例分析.ppt

第十八章 能源与可持续发展 按能源原有形态是否有改变,可分为 一次能源:太阳能,风能,水能,石油,草木燃料,煤,潮汐能,天然气 二次能源(由一次能源加工转换):电能,蒸汽,汽油等 按能否”再生”,可分为 可再生能源:太阳能,风能,水能,氢能,草木燃料,潮汐能等 不可再生能源:电能,核能,煤,汽油,天然气等 按能源的利用,即可否被广泛使用,可分为 常规能源:水能,电能,草木燃料,煤,汽油,天然气 非常规能源(新能源):太阳能,风能,氢能,核能,潮汐能等 太阳能的利用 光-热转换 光-电转换 光-化学转换 太阳地球上多种能源的主要源泉。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气、油页岩等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。 2.与地球内部的热能有关的能源。地球是一个大热库，从地面向下，随着深度的增加，温度也不断增高。从地下喷出地面的温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。 3.与原子核反应有关的能源。这是某些物质在发生原子核反应时释放的能量。原子核反应主要有裂变反应和聚变反应。 历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源就可以不断做功的机器，即永动机，这样的机器能不能制成？为什么？ 能量守恒定律 能量既不可会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变． 能的转化和转移的方向性 能的转化过程有一定的方向性．有些能量一旦转化就不可能自动再转化回来. 热和光被其它物质吸收之后变成环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用。这种现象叫做能量耗散。 能量耗散与能量守恒是否矛盾？ 能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少，但在可利用的品质上降低。 能量转化与效率 效率=输出的有用能量/输入的总能量×100% 能源与可持续发展 4.展望未来 海泥 ??? 美国马萨诸塞州大学微生物学家用盛满海水的鱼缸制造海泥电池，他们称，从理论上讲，海泥可提供电池取之不尽的能源。 可燃冰 可燃冰的学名为“天然气水合物”，西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。?海底可燃冰的储量够人类使用1000年。 植物油变柴油 在实验中利用没使用过的100克食物油，两个小时后生成了90克柴油。利用家庭使用过的植物油生成柴油。就可变废为宝。 干热岩 干热岩是一种特殊地热资源干热岩地热资源是专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体。 波能： 即海洋波浪能。近年来，在各国新能源开发计划中，波能已占有一席之地。尽管波能发电成本较高，需要进一步完善，但已建成了几十座波能发电站。 煤成气： 在煤形成过程中由于温度及压力增加，在产生变质作用的同时释放出的可燃性气体，称为煤成气。地球上煤成气储量达2000万亿立方米。 微生物： 世界上有不少地区盛产甘蔗、甜菜、木薯等，利用微生物发酵，可将它们制成乙醇，即酒精。酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，用它配制的“乙醇汽油”功效比普通汽油提高15％左右。 绿藻： 氢是一种理想的燃料，问题在于要找到一种廉价的生产氢的方法。一种新方法是用一种普通池塘里的绿藻来生产氢气，1升绿藻培养液每小时可以生产出3毫升氢气。研究人员认为，绿藻生产氢气的效率至少还可以提高100倍。 5.我国目前的能源状况 中国是一个能源十分紧缺的国家，积极开发利用可再生能源是中国未来发展的迫切要求和必然选择。 近年来，我国能源供需矛盾日益突出，传统化石燃料已不能满足我国经济发展、环境保护的需要，仅2002年进口原油和成品油就近亿吨，2010年石油缺口预计为1.2亿吨。我国今后对能源的需求将随着经济的快速发展而急剧增加，对国外石油、天然气资源的依赖程度不断加大，如何保证我国能源安全和后续能源供应，直接关系到我国经济、社会的可持续发展，战略意义重大。 开发新能源，是能缓解我国紧张的能源供应局面的有效途径。因此，新能源的开发，应立即进行。 * * * * * * 自然界中存在的并能够提供能量的资源叫做能源 一、能源利用与社会发展 能源是人类赖以生存的物质基础 人类开发、利用能源的历史 阅读书上82—83页的内容 1、火的利用 2、化石能源的利用 3、电能的利用 4、核能的利用 能源的分类 二、核 能 原子核是可以改变的，而且在有些改变过程中还会释放出巨大的能量—核能（即原子能）。获得核能有二种途径: 一种是原子核的裂变， 另一种是原子核的聚变。 B、链式反应 当中子轰击铀核时，铀核才能发生裂变，而铀核裂变时，还同时放出2－3个