能源的利用-课件

2021/5/91导语人类的衣、食、住、行都离不开能源，人类社会的进步、发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的应用，在当今社会，能源的发展、能源和环境，是全人类共同关心的问题，是我国社会主义经济建设和发展的重要问题。本章我们学习------《能源》。2021/5/92

1.自然界中存在的并能够提供能量的资源叫做能源

能源是人类赖以生存的物质基础2.能源的分类1.与太阳有关的能源2.与地球内部热能有关的能源3.与原子核反应有关的能源4.与地球—月亮—太阳相互联系有关的能源2021/5/93

与太阳有关的能源。太阳能除可直接利用它的光和热外，它还是地球上多种能源的主要源泉。目前，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。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。这部分能量为人类和动物界的生存提供了能源。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。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。从数量上看，太阳能非常巨大。理论计算表明，太阳每秒钟辐射到地球上的能量相当于500多万吨煤燃烧时放出的热量；一年就有相当于170万亿吨煤的热量，现在全世界一年消耗的能量还不及它的万分之一。但是，到达地球表面的太阳能只有千分之一二被植物吸收，并转变成化学能贮存起来，其余绝大部分都转换成热，散发到宇宙空间去了。2021/5/94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。地球上的地热资源贮量也很大，按目前钻井技术可钻到地下10公里的深度，估计地热能资源总量相当于世界年能源消费量的400多万倍。

2021/5/95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。目前在世界各地运行的440多座核电站就是使用铀原子核裂变时放出的热量。使用氘、氚、锂等轻核聚变时放出能量的核电站正在研究之中。世界上已探明的铀储量约490万吨，钍储量约275万吨。这些裂变燃料足够人类使用到迎接聚变能的到来。聚变燃料主要是氘和锂，海水中氘的含量为0.03克／升，据估计地球上的海水量约为138亿亿米3，所以世界上氘的储量约40万亿吨；地球上的锂储量虽比氘少得多，也有2000多亿吨，用它来制造氚，足够人类过渡到氘、氘聚变的年代。这些聚变燃料所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍。按目前世界能源消费的水平，地球上可供原子核聚变的氘和氚，能供人类使用上千亿年。因此，只要解决核聚变技术，人类就将从根本上解决能源问题。实现可控制的核聚变，以获得取之不尽、用之不竭的聚变能，这正是当前核科学家们孜孜以求的。2021/5/96与地球一月球一太阳相互联系有关的能源。地球、月亮、太阳之间有规律的运动，造成相对位置周期性的变化，它们之间产生的引力使海水涨落而形成潮汐能。与上述三类能源相比，潮汐能的数量很小，全世界的潮汐能折合成煤约为每年30亿吨，而实际可用的只是浅海区那一部分，每年约为6000万吨煤

2021/5/97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2021/5/983.方式草、木材化学能煤、煤油、燃烧光能、热能资源蜡、汽油等空气水平运动机械能水流动机械能电流通过电动机机械能

存在与物质为人类提供自然界(运动)能量2021/5/994.展望未来海泥

美国科学家已经成功地用海底沉积物所发电力为袖珍计算器充电.虽然电量很小，但专家说海泥的量几乎是无限的，它是给电池充电同时又无污染的便捷之路。科学家使用了一种名为“Ｇｅｏｂａｃｔｅｒａｃｅａｅ”的微生物，它可以氧化海泥中的有机物以获得能源。在此过程中，它产生许多电子，可以俘获作为电流。

美国马萨诸塞州大学两位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”，是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80%

99.9%，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。

1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。科学家估计，海底可燃冰分布的范围约4000万平方公里，占海洋总面积的10%，海底可燃冰的储量够人类使用1000年。

2021/5/910植物油变柴油据《日经产业新闻》日前报道，研究人员在植物油中掺入乙醇后，让其与新制成的氧化钙催化剂发生反应，进而生成柴油。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。此前日本已开发出利用植物油生成柴油的技术，但由于使用氢氧化钠，生产过程中会排出污染环境的碱性废水，而新技术不排出废水，从而降低了处理废水的成本，将初期设备投资减少了30％。研究人员计划今后利用家庭使用过的植物油生成柴油。如果成功的话就可变废为宝。由植物油制成的柴油更加清洁，燃烧之后排出的二氧化碳气体较少，对控制温室气体排放也有帮助。

2021/5/911干热岩干热岩是一种特殊地热资源

干热岩是一种没有水或蒸汽的热岩体，主要是各种变质岩或结晶岩类岩体；干热岩普遍埋藏于距地表2～6公里的深处，其温度范围很广，在150～650℃之间。在学术界，干热岩有时被称为“热干岩”，其英文名称为“HotDryRock”。

干热岩的热能赋存于岩石中，较常见的岩石有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩以及花岗岩小丘等（Tenzer，2001）。一般干热岩上覆盖有沉积岩或土等隔热层。

干热岩也是一种地热资源。但是，干热岩是属于温度大于150℃的高温地热资源，而且其性质和赋存状态有别于蒸汽型、热水型、地压型和岩浆型的地热资源。

从现阶段来说，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。

2021/5/912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。

2021/5/9135.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、