关於未来能源.PPT

* 教育部能源國家型科技人才培育計畫── 臺東縣中小學能源科技教育推動中心 未來能源 指導單位：教育部 主持人：卓世宏校長 分享者：蔡振明 .tw/ 科學教育 跨縣市 創意社群 * 課程概要 關於未來能源 可燃冰 ─ 甲烷冰或天然氣水合物 淨煤 ─ 煤的氣化 氫能源 ─ 燃料電池 生質能 ─ 彈性燃料汽車 太陽熱能 ─ 史特林引擎發電、其他蒸氣介質發電 太陽光能 ─ 追日聚焦式太陽光能發電 海洋能 ─ 溫差發電、鹽差發電、波浪發電、流能發電、潮汐發電 地熱 ─ 天然地熱發電、人造地熱發電 風力 ─ 壓縮空氣汽車、熱泵 水力 ─ 目前能量轉換效率最高的發電 核融合 ─ 能量最大、技術最難的發電 振動能源利用 ─ 壓電材料 電力儲存 ─ 甲烷、抽蓄式水力發電 區域供冷供熱 ─ 重要的節能科技 智慧電網 ─ 節約15％用電 建築節能 ─ 溫度調節、通風、採光、建材選擇、雨水利用 * 關於未來能源 未來人類的工作內容與相關知識，有 60％目前尚屬未知。 為適應知識「一日千里」的變化，人類對未來的想像能力日形重要，它是目前教育的關鍵能力之一。 現代生活離不開能源，我國每人平均隨時需要一千瓦電力，亦即每人每天約需要24度電以維持正常生活（約燃燒12公斤的煤）， 因此瞭解未來能源相關知識，有其必要性。 * 可燃冰（教具操作1項） 可燃冰的命名是因為外觀與冰塊類似，又稱為甲烷冰或天然氣水合 物，它是在高壓低溫的地質環境下，甲烷與水形成的固體，例如水 深超過300m，水溫大約2°C的海洋沉積層。或是深度超過800m，地表 溫度低於0°C的極地大陸沉積岩等。其儲藏量約為天然氣的數倍至數 十倍，可能供人類使用數百年之久。「可燃冰」燃燒值高，使用後 排放的二氧化碳約僅石油的一半，更不會排放硫及氮化物，也不會 產生任何灰燼，是一種比較潔淨的能源。目前它被世界公認為「尚 未開發」的最主要新能源，也是未來代替石油的最重要能源之一。 /watch?v=ZQHa4ZibEaA（我國民視） /watch?v=AyFE4fnzNmQ （大陸央視） /watch?v=NErYp1V2_FQ （大陸央視） 淨煤 煤尚可供人類使用約200年，如何提高煤的效率與潔淨，是人類積極追求的 重要目標。淨煤技術主要內容包括： ●洗煤：洗除礦物質、灰份、脫硫等。 ●煤的氣化：煤氣化後再燃燒，可提高效率，氣化後主要為甲烷與氫。 ●純氧燃燒：可增進煤的完全燃燒程度，以降低污染物排放。 ●高溫高壓蒸氣發電：以300大氣壓、攝氏600度的蒸氣，推動渦輪機，提高 蒸氣的發電效率。 ●二氧化碳的捕獲與封存：將燃煤產生的二氧化碳捕獲，並封存於地層、鹽 水層、海底等，避免地球大氣碳濃度飆升。 ●目前世界已有數座淨煤示範發電廠，最高能源轉換效率約為60％，而一般 的燃煤電廠約只有30％，淨煤發電可大幅提高能源效率。 ●各種發電成本：核能0.6-2元、煤約1.5元、天然氣約3元、燃油發電約5元 /watch?v=wtiAIk2RRnQ（我國東森） /watch?v=IF1cv8t0TH4 （香港中電，減排60％） 淨煤 氫能源（教具操作3項） 氫的來源：含氫化合物 如：水、天然氣、沼氣、酒精、甲醇等 氫能產品原理： （1）燃料電池(電化學反應：電子轉移產生的化學反應) 氫 →質子交換膜→＋氧→電＋水 （PEMFC燃料電池） 氫的儲存：高壓或低壓儲氫、碳材、合金、氨、苯等 （2）氫燃料 水 →電解 →氫+氧 →氫可燃燒(排水集氣) 2H2O → 2H2↑+ O2↑ /watch?v=cCSjEGN9Y0Y （我國民視） /watch?v=i9D11YFXYzI （我國民視─日本） /watch?v=XeM