能源工程概论吴金星44能源的开发利用－生物质能－氢能可燃冰.pptVIP

* * * 天然气水合物储存区 可燃冰的缺点 天然气水合物对人类生存环境提出了严峻的挑战。其中的甲烷温室效应为 CO2 的 20 倍，温室效应造成的异常气候和海面上升正威胁着人类的生存。 全球海底可燃冰中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的 3000 倍，若有不慎，让海底可燃冰中的甲烷气逃逸到大气中去，将产生无法想象的后果。 可燃冰的缺点 固结在海底沉积物中的水合物，一旦条件变化使甲烷气从水合物中释出，会改变沉积物的物理性质，极大地降低海底沉积物的工程力学特性，使海底软化，出现大规模的海底滑坡，毁坏海底工程设施，如海底输电或通讯电缆和海洋石油钻井平台。 2007年6月，国土资源部宣布，我国在南海北部钻获可燃冰实物样品，从而成为继美国、日本、印度之后第4个采到天然气水合物的国家。 我国对海底天然气水合物的研究与勘查已取得一定进展，在南海西沙海槽等海区已相继发现存在天然气水合物的地球物理标志 BSR ，这表明中国海域也分布有天然气水合物资源，值得我们开展进一步的工作； 同时青岛海洋地质研究所已建立有自主知识产权的天然气水合物实验室，并成功点燃天然气水合物。 可燃冰在中国的状况 可燃冰在中国的状况 海底天然气水合物资源丰富，其上游的勘探开采技术可借鉴常规油气，下游的天然气运输、使用等技术都很成熟。因此，加强天然气水合物调查评价是开发我国二十一世纪新能源、改善能源结构、增强综合国力及国际竞争力、保证经济安全的重要途径。 日本决定开采海底的“可燃冰”，可能造成海沟崩塌，还有很多看不见的危险与环境污染可能发生。 这种能源很不稳定，温度气压一变，就会气化，因此，可燃冰如果开采不当，会使海底释放出大量甲烷，也许会导致灾难性的后果。 “在5500万年前，有过一次海底可燃冰大量释放过程，结果全球急剧变热，海底生物大灭绝。” 百慕大三角之所以成为‘死亡三角区’，有一种解释就是那里有大量可燃冰的释放。 可燃冰的开发前景 思考题：1、何谓生物质能？其来源有哪些？2、生物质能的开发利用技术大体上分为哪几大类？3、生物质能有哪些优点和缺点？4、氢能源有哪些特点？如何开发利用氢能？5、什么是可燃冰？主要分布在哪里？6、为什么不能对可燃冰的开采盲目乐观？ 谢谢！ 郑州大学节能技术研究中心 联系人：吴金星 电 话0371E-mail: wujx@ 地址：河南省郑州市高新区科学大道100号 邮编：450001 感谢您选用《能源工程概论》教材！ 有好的上课想法或收集到好的讲课素材，欢迎交流！ 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 馋死 PPT研究院 POWERPOINT ACADEMY * （2）车用乙醇燃料 乙醇俗称酒精，制取方便，发热量高，无污染，是较理想的车用燃料替代品，如今很多国家都已将增产乙醇提上议事日程。 （3）生物柴油 生物柴油有优良的环保特性，含硫量低，不含芳香烃。 与普通柴油相比，燃用生物柴油车辆的SO2排放量减少约30%，尾气中有毒有机物排放量仅为1/10、颗粒物为20%、CO2和CO排放量仅为10%。 生物柴油有较好的发动机低温起动性能，有较好的润滑性能，有较好的安全性能，闪点高，不属于危险品，还有良好的燃料性能，燃烧性能优于普通柴油。 欧洲和北美利用过剩的菜籽油和豆油为原料，生产生物柴油以获得推广应用。 由于目前“过程性能源”尚不能大量地直接贮存，因此，汽车、轮船、飞机等机动性强的现代交通运输工具就只能采用像柴油、汽油这一类“含能体能源”。 随着常规能源危机的出现，在开发新的一次能源的同时，人们将目光也投向寻求新的“含能体能源”，氢能正是一种人们期待的新的二次能源。 一、为什么开发氢能？ 氢位于元素周期表之首，原子序数为1，在常温常压下为气态，在超低温和高压下又可成为液态或固态。作为能源，氢有以下特点： （l）所有元素中，氢重量最轻； （2）所有气体中，氢气的导热性最好，比大多数气体的导热系数高出10倍，因此，在能源工业中氢是极好的传热载体； 氢的特点 （3）氢是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的75％，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中； （4）除核燃料外，氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍； 氢的特点 （5）氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快； （6）氢本身无毒，与其他燃料相比，氢燃烧时最清洁； 氢的特点 （7）氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料； （8）氢可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现