現(xiàn)在正在研究的新能源有哪些
來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 12:57:54
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現(xiàn)在正在研究的新能源有哪些【專家解說】:一、能源的概念人類的生活和一切活動(dòng)過程都在使用和消耗能量,諸如機(jī)械能、熱能、電能、光能、聲能、化學(xué)能等等。這些能量有的可從自然資源中直接得到
【專家解說】:一、能源的概念
人類的生活和一切活動(dòng)過程都在使用和消耗能量,諸如機(jī)械能、熱能、電能、光能、聲能、化學(xué)能等等。這些能量有的可從自然資源中直接得到,有些則需要通過轉(zhuǎn)化才能獲得。凡是能夠直接或者經(jīng)過轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生所需能量的含能資源(比較集中的含能物或含能過程)統(tǒng)稱為能源。如木柴、煤炭、石油為含能物,而水力、風(fēng)力、潮汐則為含能過程。
地球上的能源形成和來源可歸納為三類:
1、以太陽能為源泉的能源。
(1)太陽的直接輻射能;
(2)通過水蒸發(fā)降雨和空氣流動(dòng)轉(zhuǎn)化而成的水能、風(fēng)能等;
(3)通過生物過程,由古代積存下來的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來的礦物(化石)燃料如煤炭、石油、天然氣等,以及正在生長的柴薪等。
2、來自地球本身的能源-地?zé)?、核燃料?
3、地球和其他天體相互作用而產(chǎn)生的能量,如潮汐能。
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二、能源的分類
能源的形式是多種多樣的,常按其來源、性質(zhì)、轉(zhuǎn)換和使用特征來進(jìn)行分類。
凡自然界中現(xiàn)成存在,并可直接取得而不改變其基本形態(tài)的能源,稱為"一次能源"或"天然能源",如煤炭、石油,水能等。由一次能源經(jīng)過加工或轉(zhuǎn)換而得到的另一種能源產(chǎn)品,稱為"二次能源",如汽油、蒸汽、電力等等。一次能源又可按它們能否不斷再生和得到補(bǔ)充,分為"可再生能源"(如太陽能,水能、生物質(zhì)能等)和"非再生能源"(如煤炭、石油、核燃料等)。
在不同歷史時(shí)期,已被人類廣泛使用的能源稱為"常規(guī)能源"。對(duì)正在研究開發(fā),技術(shù)上尚未完全成熟的,稱為"新能源"。當(dāng)今的新能源為風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿鹊取? 無論一次能源或二次能源都又可分為燃料能源和非燃料能源兩種。燃料能源又分為礦物燃料、生物燃料、化工燃料和核燃料四類。非燃料能源有含機(jī)械能的風(fēng)、水、潮汐等含能過程,含熱能的地?zé)?、工業(yè)余熱、含光能的太陽能、激光、以及電能和自然界的閃電。
根據(jù)使用中對(duì)環(huán)境污染情況,將無污染或污染小的能源,稱?quot;清潔能源",如水能,太陽能,氫等。對(duì)污染較大的稱為"非清潔能源",如煤炭、石油燃料和核燃料等。
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三、能源與環(huán)境
生態(tài)環(huán)境是人類在地球上賴以生存的空間條件。人類在這個(gè)環(huán)境中獲取各種資源(包括能源)和生產(chǎn)人類需要的產(chǎn)品。在獲取資源和生產(chǎn)過程中也在不斷地改變著周圍的環(huán)境。只要有人類的生產(chǎn)活動(dòng),必然會(huì)改變地球的生態(tài)環(huán)境。
生態(tài)環(huán)境的改變既然是人們的行為造成的(對(duì)某些天災(zāi)暫作別論),其變化就會(huì)有三種情況:
(1)改善生態(tài)環(huán)境。如植樹造林,治理水域,美化城市等等;
(2)盡量減少或彌補(bǔ)對(duì)環(huán)境的惡化。如對(duì)各種污染源的治理;
(3)使環(huán)境進(jìn)一步惡化。如不斷排放各種有害物,亂砍亂伐,破壞植物等。
下面將與使用能源有關(guān)的因素對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響予以討論。
(一)大氣污染
對(duì)人類生態(tài)環(huán)境危害最大的因素來自大氣污染,主要以下幾種:
1、煙塵
煙塵是由燃燒煙氣中的炭黑和其他粉塵所組成,炭黑的顆粒只有0.5一1微米,就是常見黑煙中的煙怠。粉塵是煙氣中的飛灰,其中顆粒大于10微米的稱落塵,小于10微米者稱飄塵.
煙塵的成分復(fù)雜,除污染環(huán)境外,尚含有致癌物如芘、蒽等。人吸入粉塵,除滯留在鼻腔和支氣管外,還有一部分進(jìn)入肺泡,是肺癌的主要致病源。
2、二氧化硫
二氧化硫SO2,是一種無色但有臭味的氣體,主要來自含硫燃料的燃燒。
SO2對(duì)人體危害是不容忽視的。它不但刺激粘膜,更重要的是當(dāng)它被吸入肺中時(shí)會(huì)引發(fā)各種疾病,它對(duì)植物的生長也有致命的影響,甚至還會(huì)使金屬及其制品銹蝕。
此外SO2:在某些催化劑的作用下會(huì)形成硫酸煙霧,這種煙霧進(jìn)一步凝聚就是人們常說的酸雨,酸雨對(duì)植物的生長具有極大的危害。
3、氮的氧化物NOx
NOx也主要來自燃燒,有NO、NO2、N20、N202和N2O5等,但主要是NO和NO2。
NO的濃度大時(shí),毒性也大,它會(huì)使人及生物的血液缺氧,并引起神經(jīng)麻痹。NO2的毒性比SO2和NO還大,而且對(duì)心臟、肝臟、腎臟、造血組織等都有危害。
4、一氧化碳CO
人們?cè)谌粘I钪?,?duì)燃燒不完全產(chǎn)生大量CO導(dǎo)致中毒的事例極為熟悉。
世界每年CO的排放量約2億多噸。據(jù)統(tǒng)計(jì),每1000輛汽車每年就排放CO約3噸多。
(二)渣污染
渣污染主要指在進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)中的遺棄物如廢料、排污等所造成的污染。能源利用所形成的渣污染主要表現(xiàn)在開發(fā)采掘過程中的一些遺棄物,如報(bào)廢的礦坑及渣石廢料,油田周邊地殘留物等。這些遺棄物不但占用了土地,損傷地質(zhì)原貌,而且還破壞了土壤結(jié)構(gòu),危害了生物的正常生長,以及淤塞河床、污染水質(zhì)等等。
(三)熱污染-地球的溫室現(xiàn)象
有如下兩點(diǎn)被認(rèn)為是對(duì)人類未來社會(huì)具有深刻影響的結(jié)論:
(1)自然界的溫室效應(yīng)使地球比其他時(shí)期變得更暖;
(2)溫室效應(yīng)是人類活動(dòng)中排放的氣體使空氣中所謂"溫室氣體"濃度的增加所引起的。
事實(shí)是,近期以來,地球表面溫度確實(shí)在變暖,近100年已上升近0.7℃(圖l-9)。當(dāng)今這種上升趨勢(shì)仍在繼續(xù),估計(jì)如不采取措施,至2025年有可再上升0.45-1.3℃,這說明溫室效應(yīng)正在一天天威脅著人類的生存。
現(xiàn)已查明,溫室氣體主要就是CO2,以及CH4、NOx等。CO2具有相當(dāng)大的熱輻射和吸收能力,當(dāng)它吸收了地球的輻射熱后,大部分又重新輻射回地球,只將其中一部分輻射至宇宙空間,這就將地球上逐漸增多的熱能被阻滯在地球空間,于是產(chǎn)生溫室效應(yīng)。
各種燃料燃燒時(shí)放出的CO2量,若折合成碳計(jì)算,煤為0.023g/kJ,石油為0.019g/kJ,天然氣為0.013g/kJ。人類在不斷增加能源消費(fèi)的同時(shí),大氣中C02濃度也在不斷增加。
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