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1、1,太阳能、生物质能和氢能的利用,2,乙醇汽油有哪些优点吗？,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。,3,20世纪非洲，美洲，欧洲，中东的石油储量和年平均消耗量,请估算各地区石油可以使用多少年？,43年,22.5年,25.7年,100年,化石能源是不可再生能源，科学家估计使用年限：石油 40年，天然气 61 年，煤碳 227年,世界能源的主要来源,4,能源危
2、机给人类社会带来的影响是我们难以承受的，而且随着现代的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。因此，开发和利用清洁，高效的新能源已成为人类共同关注的重大课题！,5,在新能源中，太阳能，生物质能，氢能和风能，海洋能，地热能等都是可再生能源。,太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.751026W）的22亿分之一，但已高达1.73 1017W，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下
3、来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。,太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点：能流密度低；强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。,6,一、太阳能的利用,太阳能：地球上最基本的能源，以光和热的形成传送到地面。,太阳能的转化,7,1.大自然利用太阳能的最成功的途径,植物的光合作用,光能转化为化学能,化学能转化为热能,C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)H=-2804k
4、J/mol,葡萄糖进而转化为淀粉、纤维素,地球上每年通过光合作用储藏的太阳能相当于全球能源年消耗量的10倍左右！,一、太阳能的利用,8,(1)光热转换,一、太阳能的利用,2.人类直接利用太阳能的方式：,9,2.光电转换,(b)光电直接转换,(a)光热电转换方式,基本原理：利用太阳辐射能发电,由太阳能集热器发电，太阳能集热器吸收的热能使水转化为水蒸气，再驱动汽轮机发电。,基本原理：利用光电效应，将太阳辐射能直接转换为电能。,基本装置：太阳能电池,一、太阳能的利用,10,3.光化学能转换,利用太阳能由水制得H2，是一种很有吸引力的途径。,一、太阳能的利用,11,4.光生物质能转换,通过地球上众多植
5、物的光合作用，将太阳辐射能转化为生物质能。其本质也是光化学能的转换。,一、太阳能的利用,原理:光能生物质能（化学能）,C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)H=-2804kJ/mol,12,生物质能源是一种理想的可再生能源，其具有以下特点：可再生性；低污染性；广泛的分布性。,二、生物质能的利用,生物质能的利用方式：,生物质能：来源于植物及其加工产品贮存的能量。,包括农业的废弃物（如植物的秸杆、枝叶），水生植物，油料植物，工业有机废物，动物粪便等。,1.直接燃烧,缺点：生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在2040之间。,13,2.生物化学转换,a.利用植物的秸杆、枝叶
6、、杂草等制取沼气,沼气：主要成分是CH4，还含有少量CO2、H2S、NH3、PH3,二、生物质能的利用,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。,14,3.热化学转换,生活垃圾中生物质能的利用,15,三、氢能的开发与利用,1.氢能的特点：来源广、热值高、无污染。,2.氢能的产生和贮存方式,以天然气，石油和煤为原料，在高温下与水蒸气反应电解水制氢气，缺点：消耗大量的电能，成本高利用太阳能（优良的催化剂）分解水制氢气利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作用下释放氢气贮存运输：贮氢金属 LaNi5+3H2=LaNi5H6,“绿色能源”、“清洁能源”,3.氢能的利用途径,氢气燃烧放热（如液态氢作为火箭燃料）,用高压氢气，氧气制作氢氧燃料电池,利用氢的热核反应释放的核能（氢弹、核电）,16,
