太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用PPT課件

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第四單元太陽能 生物質(zhì)能和氫能的利用 環(huán)境污染日益加劇 能源危機(jī)日益加劇 1990年我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成示意圖 石油40年 天然氣50年 煤碳240年 生物質(zhì)能 太陽能 氫能 太陽能的利用 太陽能資源的優(yōu)點(diǎn) 1 總量最大 取之不盡 用之不竭 2 分布最廣 遍布世界各地 3 最清潔 利用過程中不會(huì)產(chǎn)生任何污染 也不會(huì)產(chǎn)生廢棄物 1 光 熱能轉(zhuǎn)換 原理 利用太陽輻射加熱物體而獲得熱能 應(yīng)用 太陽能熱水器反射式太陽灶高溫太陽爐地膜 大棚 溫室 太陽能的利用方式 太陽能熱水器 太陽灶 光能 熱能 太陽爐 太陽灶 原理 根據(jù)光電效應(yīng) 利用太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能 應(yīng)用 為無電場所提供電池 包括移動(dòng)電源和備用電源 太陽能日用電子產(chǎn)品并網(wǎng)發(fā)電 2 光 電轉(zhuǎn)換 太陽能發(fā)電 美國軍用太陽能發(fā)電帳篷 3 光 化學(xué)能轉(zhuǎn)化 運(yùn)用 暖袋 選擇芒硝晶體 十水合硫酸鈉晶體Na2SO4 10H2O 白天吸收熱量溶解 晚上放出熱量結(jié)晶 故可利用此類鹽的結(jié)晶水合物以調(diào)節(jié)室溫 光解水 利用太陽輻射能和催化劑可以使水分解制的氫氣 4 光 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換 原理 通過地球上眾多植物的光合作用 將太陽輻射轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能 本質(zhì) 光能 化學(xué)能 淀粉 纖維素 葡萄糖 太陽輻射能 大氣升溫不均勻 形成風(fēng)能 使水循環(huán) 形成水能 被綠色植物微生物吸收 食物煤石油天然氣 化學(xué)能 被海水吸收 太陽輻射 地球上各種能源 形成海洋能 萬物生長靠太陽 生物質(zhì)能 生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量 生物質(zhì)包括農(nóng)業(yè)廢棄物 如植物的秸稈 枝葉 水生植物 油科植物 城市與工業(yè)有機(jī)廢棄物 動(dòng)物糞便等 生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源 其具有以下特點(diǎn) 可再生性 低污染性 廣泛的分布性 1 直接燃燒 注釋 用纖維素 C6H10O5 n代表植物枝葉的主要成分 缺點(diǎn) 生物質(zhì)燃燒過程的生物質(zhì)能的凈轉(zhuǎn)化效率在20 40 之間 生物質(zhì)能的利用方式 2 生物化學(xué)轉(zhuǎn)換 a 利用植物的秸桿 枝葉 雜草等制取沼氣 b 用含糖類 淀粉 C6H10O5 n較多的農(nóng)作物 如玉米 高粱 為原料 制取乙醇 乙醇汽油的優(yōu)點(diǎn) 乙醇汽油是用90 的普通汽油與10 的燃料乙醇調(diào)和而成 首先 乙醇汽油增加汽油中的含氧量 使燃燒更充分 有效地降低了尾氣中有害物質(zhì)的排放 第二 有效提高汽油的標(biāo)號(hào) 使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行更平穩(wěn) 第三 可有效消除火花塞 氣門 活塞頂部及排氣管 消聲器部位的積炭 可以延長主要部件的使用壽命 3 熱化學(xué)轉(zhuǎn)換 閱讀課本47頁拓展視野 小結(jié)用焚燒的方法處理垃圾有什么優(yōu)點(diǎn) 1 減輕了垃圾占地給城市造成的壓力2 焚燒產(chǎn)生熱量發(fā)電3 焚燒的余熱可以取暖4 殘?jiān)梢孕迾蜾伮?氫能的開發(fā)與利用 氫能的特點(diǎn) 1 資源不受限制2 發(fā)熱值高3 燃燒產(chǎn)物不會(huì)污染環(huán)境 氫能被人們稱為理想的 綠色能源 1 解決制氫的能耗問題 1 以天然氣 石油 和煤為原料 在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得2 以天然氣 石油 和煤為原料 用部分氧化法制得3 電解水制得4 生物質(zhì)氣化制得5 光解水制得 氫能的產(chǎn)生方式 1 常壓儲(chǔ)氫2 高壓儲(chǔ)氫3 液氫儲(chǔ)氫4 金屬氫化物5 吸附儲(chǔ)氫 2 氫氣的儲(chǔ)存 一定的溫度和壓力條件下 一些金屬能夠大量 吸收 氫氣 反應(yīng)生成金屬氫化物 同時(shí)放出熱量 其后 將這些金屬氫化物加熱 它們又會(huì)分解 將儲(chǔ)存在其中的氫釋放出來 這些會(huì) 吸收 氫氣的金屬 稱為儲(chǔ)氫合金 其儲(chǔ)氫能力很強(qiáng) 單位體積儲(chǔ)氫的密度 是相同溫度 壓力條件下氣態(tài)氫的1000倍 儲(chǔ)氫合金都是固體 需要用氫時(shí)通過加熱或減壓使儲(chǔ)存于其中的氫釋放出來 因此是一種極其簡便易行的理想儲(chǔ)氫方法 目前研究發(fā)展中的儲(chǔ)氫合金 主要有鈦系儲(chǔ)氫合金 鋯系儲(chǔ)氫合金 鐵系儲(chǔ)氫合金及稀土系儲(chǔ)氫合金 碳納米管儲(chǔ)氫材料 據(jù)PhysOrg網(wǎng)2005年10月24日消息 最近一家名為Engineuity的以色列公司發(fā)明了一種能夠在汽車內(nèi)產(chǎn)生氫氣的技術(shù)系統(tǒng) 而且只需要使用鎂和鋁等普通金屬 這一技術(shù)將完全解決汽車在氫氣制造 運(yùn)輸和儲(chǔ)存方面的所有相關(guān)難點(diǎn) 3 氫能的利用途徑 1 燃燒放熱2 用于燃料電池 釋放電能3 利用氫的熱核反應(yīng)釋放的核能 H2O H2 O2 用于燃料電池 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 使用催化劑 利用太陽能分解水 電解 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 燃燒 釋放熱能