《太阳能、生物质能与氢能利用》.pptx

第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用 1990年我国化石燃料和水电能源消耗构成示意图 能源危机 石油 40年 天然气 5 0 年 煤 碳 240年 能源危机 环境污染 生物质能 太阳能 氢能 风 能 波浪能 地热能 太阳能的利用 太阳能的利用 地球上最基本的能源 一、太阳能的资源特点 太阳能的优点 1）资源丰富总量最大2）分布最广无需运输3）最洁净 太阳能的缺点 有不稳定因素、受各种因素（季节、地点、气候等）的影响 1、光－热能转换 原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能 应用：太阳能热水器 反射式太阳灶 高温太阳炉 地膜、大棚、温室 太阳能的利用方式： 太阳能热水器 太阳灶 大棚 原理：根据光电效应，利用太阳能直接转化为电能 应用：为无电场所提供电池，包括移动电源和备用电源、太阳能日用电子产品并网发电 2、光－电转换 太阳能电池的应用范围很广。例如人造卫星、无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、电围杆、航标灯、铁路信号灯。 太阳能发电 美国军用太阳能发电帐篷 3、光－化学能转化 运用：暖袋——选择芒硝晶体（十水合硫酸钠晶体 Na2SO4·10H2O）白天吸收热量溶解，晚上放出热量结晶，故可利用此类盐的结晶水合物以调节室温。 光解水——利用太阳辐射能和催化剂可以使水分解制的氢气。 4、光－生物质能转换 原理：通过地球上众多植物的光合作用，将太阳辐射转化为生物质能 本质：光能→化学能 淀粉、纤维素 葡萄糖 生物质能 生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。 生物质包括农业废弃物（如植物的秸秆、枝叶）、水生植物、油科植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等。 拾柴 背秸秆的老大爷 晾晒在墙上的干牛粪 生物质能源是一种理想的可再生能源，其具有以下特点： ①可再生性； ②低污染性 ； ③广泛的分布性 。 生物质能的利用方式 3、热化学转换 2、生物化学转换 1、直接燃烧 1、直接燃烧 注释：用纤维素（C6H10O5）n代表植物枝叶的主要成分 缺点: 生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在20－40％之间。 生物质能的利用方式 2、生物化学转换 a、利用植物的秸杆、枝叶、杂草等制取沼气 b、用含糖类、淀粉（C6H10O5）n较多的农作物（如玉米、高粱）为原料，制取乙醇。 乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。首先，乙醇汽油增加汽油中的含氧量，使燃烧更充分，有效地降低了尾气中有害物质的排放；第二，有效提高汽油的标号，使发动机运行更平稳；第三，可有效消除火花塞、气门、活塞顶部及排气管、消声器部位的积炭，可以延长主要部件的使用寿命。　　 3、热化学转换 阅读课本50页拓展视野，小结用焚烧的方法处理垃圾有什么优点？ 1、减轻了垃圾占地给城市造成的压力 2、焚烧产生热量发电 3、焚烧的余热可以取暖 4、残渣可以修桥铺路 氢能的开发与利用 氢能的特点： 1、资源不受限制 2、发热值高 3、燃烧产物不会污染环境 …… 氢能被人们称为理想的“绿色能源” 1、解决制氢的能耗问题 1）以天然气、石油、和煤为原料，在高温下与水蒸气反应制得 2）电解水制得 3）生物质气化制得 4）光解水制得 氢能的产生方式： 2、氢气的储存 储氢材料 碳纳米管储氢材料 据PhysOrg网2005年10月24日消息，最近一家名为Engineuity的以色列公司发明了一种能够在汽车内产生氢气的技术系统，而且只需要使用镁和铝等普通金属。这一技术将完全解决汽车在氢气制造、运输和储存方面的所有相关难点。 3、氢能的利用途径 1）燃烧放热 2）用于燃料电池，释放电能 3）利用氢的热核反应释放的核能 H2O H2、O2 用于燃料电池，化学能转化为电能 使用催化剂，利用太阳能分解水 电解，电能转化为化学能 燃烧，释放热能 1．下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是 （ ） A.化石燃料物质内部储存着能量 B.太阳能不能直接转化为化学能 C.物质的化学能可能在不同条件下转化为热能、电能为人类所用 D.绿色植物发生光合作用时，将太阳能转化为化学能储存起来 2．能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，而依靠其他能源间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而又没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水制取。 2H2O(l)= 2H2(g)+O2(g) 下列叙述不正确的是 （ ） A.电能是二级能源 B.水力是二级能源 C.煤、石油、天然气是一级能源 D.水煤气、干馏煤气是二级能源