舉例說明人類是通過哪些途徑利用太陽能和生物質(zhì)能的?當(dāng)今研究太陽能和生物質(zhì)能的利用有說明意義?

【專家解說】：生物質(zhì)是指通過光合作用而形成的各種有機(jī)體，包括所有的動植物和微生物。而所謂生物質(zhì)能，就是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量?？梢詫⑦m合于能源利用的生物質(zhì)分為林業(yè)資源、農(nóng)業(yè)資源、生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。生物質(zhì)能一直是人類賴以生存的重要能源，它是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費(fèi)總量第四位的能源，在整個(gè)能源系統(tǒng)中占有重要地位。有關(guān)專家估計(jì)，生物質(zhì)能極有可能成為未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的組成部分，到下世紀(jì)中葉，采用新技術(shù)生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃料將占全球總能耗的40%以上。 光熱轉(zhuǎn)換即靠各種集熱器把太陽能收集起來，用收集到的熱能為人類服務(wù)。 早期最廣泛的太陽能應(yīng)用是將水加熱，現(xiàn)今全世界已有數(shù)百萬個(gè)太陽能熱水裝置。光電轉(zhuǎn)換即將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。目前，太陽能用于發(fā)電的途徑有二:一是熱發(fā)電，就是先用聚熱器把太陽能變成熱能，再通過汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?二是光發(fā)電，就是利用太陽能電池的光電效應(yīng)，將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?太陽能電池的主要原理是:通過使用半導(dǎo)體材料，將較薄的N型半導(dǎo)體置于較厚的P型半導(dǎo)體上，當(dāng)光子撞擊該裝置的表面時(shí)，P型和N型半導(dǎo)體的接合面有電子擴(kuò)散產(chǎn)生電流，可利用上下兩端的金屬導(dǎo)體將電流引出利用。目前，太陽能電池的成本還較高，要達(dá)到足夠的功率，需要相當(dāng)大的面積放置電池。 光化轉(zhuǎn)換即先將太陽能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，再轉(zhuǎn)換為電能等其他能量。我們知道，植物靠葉綠素把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，實(shí)現(xiàn)自身的生長與繁衍，若能揭示光化轉(zhuǎn)換的奧秘，便可實(shí)現(xiàn)人造葉綠素發(fā)電。目前，太陽能光化轉(zhuǎn)換正在積極探索、研究中。