未來能源想象作文急用

【專家解說】：我們未來的能源 我們每天都離不開能源，在大街上跑的汽車絕大部分是以汽油或柴油為動力的，而汽油和柴油是以地下開采的石油提煉出來的;在家里煮飯大部分用的是煤氣與天然氣。 據(jù)測算，月球上的氦-3儲量大約有100萬噸到500萬噸，甚至有人估算有5億噸。 如果哪一天地下的石油、煤、天然氣都開采完了，怎么辦?也許，用不著100年，地球上的地下能源就會枯竭。到那時，因為沒有電，電視機(jī)開不了、空調(diào)無法啟動、電腦成廢物、甚至到晚上連電燈也無法開亮;因為沒有石油和煤的資源，飛機(jī)、火車、輪船、汽車通通都開不動了。這樣一來，我們就只能坐馬車或騎自行車去學(xué)校上課啦，而且晚上大是部分 都一片漆黑，晚上在家做作業(yè)就只能燒柴火來照明了。 人類早就千方百計地從太陽能、水能、風(fēng)能、生物能中尋找新的替代能源。這些能源都很重要，但專家們認(rèn)為，它們都有自身的局限性。太陽能的能流密度太低，隨晝夜、晴雨、季節(jié)的變化很大，難以成為大規(guī)模的工業(yè)能源，只能滿足家庭以及一些特殊需要;水能增長的速度跟不上能耗增長速度，并對生態(tài)、生物鏈產(chǎn)生難以估量的影響;風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能的資源和利用也各有局限，在未來的能源開發(fā)中作用不大;生物能倒是一種可以大規(guī)模使用的再生能源，但再生速度也難以趕不能源消耗增長的需要 科學(xué)家們近年來發(fā)現(xiàn)在我們并不陌生的月球上，竟有一筆相當(dāng)可觀的資源--月球上有相當(dāng)可觀的氦-3! 我們可以在月球上建造一座開采礦產(chǎn)的基地，派航天飛機(jī)運(yùn)送。 據(jù)專家們測算，如果在10―15平方公里范圍內(nèi)挖掘并加工深度為3米的月球巖土，就可以提取約1噸的氦-3，足以保證一個功率1000萬千瓦的發(fā)電機(jī)組工作1年。每燃燒1公斤氦-3就可產(chǎn)生19兆瓦的能量，足夠供莫斯科市照明用6年多。用美國的航天飛機(jī)往返運(yùn)輸，一次可運(yùn)回20噸液化氦-3，可供美國一年的電力。我國每年大約只需要10噸氦-3，就可以滿足全年能源的需要。按照全球目前的能源需求水平，一年有100噸氦-3就能滿足全世界的消耗，這些氦-3一年用航天飛機(jī)運(yùn)輸三五次就夠了。按照這樣的推算，月球上的氦-3可以供地球用上幾千年甚至上萬年。這是多么龐大的資源啊! 也許未來的一天，月球上真的會建起一座基地，源源不斷地向我們輸送能源，讓我們向那個目標(biāo)奮斗吧 氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗祟悓淠軕?yīng)用自200年前就產(chǎn)生了興趣，到20世紀(jì)70年代以來，世界上許多國家和地區(qū)就廣泛開展了氫能研究。 氫能利用方面很多，有的已經(jīng)實現(xiàn)，有的人們正在努力追求。為了達(dá)到清潔新能源的目標(biāo)，氫的利用將充滿人類生活的方方面面，我們不妨從古到今，把氫能的主要用途簡要敘述一下。 至1928年，德國齊柏林公司利用氫的巨大浮力，制造了世界上第一艘“LZ-127齊柏林”號飛艇，首次把人們從德國運(yùn)送到南美洲，實現(xiàn)了空中飛渡大西洋的航程。大約經(jīng)過了十年的運(yùn)行，航程16萬多公里，使1.3萬人領(lǐng)受了上天的滋味，這是氫氣的奇跡。 然而，更先進(jìn)的是本世紀(jì)50年代，美國利用液氫作超音速和亞音速飛機(jī)的燃料，使B57雙引擎輟炸機(jī)改裝了氫發(fā)動機(jī)，實現(xiàn)了氫能飛機(jī)上天。特別是1957前蘇聯(lián)宇航員加加林乘坐人造地球衛(wèi)星遨游太空和1963年美國的宇宙飛船上天，緊接著1968年阿波羅號飛船實現(xiàn)了人類首次登上月球的創(chuàng)舉。這一切都依靠著氫燃料的功勞 利用氫能可開車 以氫氣代替汽油作汽車發(fā)動機(jī)的燃料，已經(jīng)過日本、美國、德國等許多汽世公司的試驗，技術(shù)是可行的，目前主要是廉價氫的來源問題。氫是一種高效燃料，每公斤氫燃燒所產(chǎn)生的能量為33.6千瓦小時，幾乎等于汽車燃燒的2.8倍。氫氣燃燒不僅熱值高，而且火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤欤c火能量低(容易點著)，所以氫能汽車比汽油汽車總的燃料利用效率可高20%。當(dāng)然，氫的燃燒主要生成物是水，只有極少的氮氧化物，絕對沒有汽油燃燒時產(chǎn)生的一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等污染環(huán)境的有害成分。氫能汽車是最清潔的理想交通工具。 燃燒氫氣能發(fā)電 大型電站，無論是水電、火電或核電，都是把發(fā)出的電送往電網(wǎng)，由電網(wǎng)輸送給用戶。但是各種用電戶的負(fù)荷不同，電網(wǎng)有時是高峰，有時是低谷。為了調(diào)節(jié)峰荷、電網(wǎng)中常需要啟動快和比較靈活的發(fā)電站，氫能發(fā)電就最適合搶演這個角色。 更新的氫能發(fā)電方式是氫燃料電池。這是利用氫和氧(成空氣)直接經(jīng)過電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電能的裝置。換言之，也是水電解槽產(chǎn)生氫和氧的逆反應(yīng)。70年代以來，日美等國加緊研究各種燃料電池，現(xiàn)已進(jìn)入商業(yè)性開發(fā)，日本已建立萬千瓦級燃料電池發(fā)電站，美國有30多家廠商在開發(fā)燃料電池.德、英、法、荷、丹、意和奧地利等國也有20多家公司投入了燃料電池的研究，這種新型的發(fā)電方式已引起世界的關(guān)注。 燃料電池的簡單原最巧是將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，不需要進(jìn)行燃燒，能源轉(zhuǎn)換效率可達(dá)60%-80%，而且污染少，噪聲小，裝置可大可小，非常靈活。最早，這種發(fā)電裝置很小，造價很高，主要用于宇航作電源?，F(xiàn)在已大幅度降價，逐步轉(zhuǎn)向地面應(yīng)用。發(fā)電效率可超過60%，目前不少國家在研究，它適于建造大型發(fā)電站，美國西屋公司正在進(jìn)行開發(fā)，可望發(fā)電成本每千瓦小時低于20美分。 此外，還有幾種類型的燃料電池，如堿性燃料電池，運(yùn)行溫度約200℃，發(fā)電效率也可高達(dá)60%，且不用貴金屬作催化劑，瑞典已開發(fā)200千瓦的一個裝置用于潛艇。美國最早用于阿波羅飛船的一種小型燃料電池稱為美國型，實為離子交換膜燃料電池，它的發(fā)電效率高達(dá)75%，運(yùn)行溫度低于100℃，但是必需以純氧作氧化劑。后來，美國又研制一種用于氫能汽車的燃料電池，充一次氫可行300公里，時速可達(dá)100公里，這是一種可逆式質(zhì)子交換膜燃料電池，發(fā)電效率最高達(dá)80%。 燃料電池理想的燃料是氫氣，因為它是電解制氫的逆反應(yīng)。燃料電池的主要用途除建立固定電站外，特別適合作移動電源和車船的動力，因此也是今后氫能利用的孿生兄弟。 家庭用氫真方便 隨著制氫技術(shù)的發(fā)展和化石能源的缺少，氫能利用遲早將進(jìn)入家庭，首先是發(fā)達(dá)的大城市，它可以像輸送城市煤氣一樣，通過氫氣管道送往千家萬戶。每個用戶則采用金屬氫化物貯罐將氫氣貯存，然后分別接通廚房灶具、浴室、氫氣冰箱、空調(diào)機(jī)等等，并且在車庫內(nèi)與汽車充氫設(shè)備連接。人們的生活靠一條氫能管道，可以代替煤氣、暖氣甚至電力管線，連汽車的加油站也省掉了。這樣清潔方便的氫能系統(tǒng)，將給人們創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境，減輕許多繁雜事務(wù) 在全球資源環(huán)境壓力下，發(fā)達(dá)國家早已全力發(fā)展新能源和循環(huán)經(jīng)濟(jì)。我曾在《可持續(xù)發(fā)展與文明轉(zhuǎn)型》一文中說，發(fā)達(dá)國家新能源的開發(fā)(氫能、太陽能、風(fēng)能等清潔豐裕能源)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展(資源的循環(huán)可再生利用，零垃圾與零排放)正將人類文明推向一個新的轉(zhuǎn)型階段。誰最早轉(zhuǎn)型成功，誰就是未來的主人。轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵在于探索“生態(tài)科技之路”。新能源和循環(huán)經(jīng)濟(jì)即是生態(tài)科技之路的核心。中國本來就是在傳統(tǒng)工業(yè)文明的遲到者。遲到就要挨打。1840年到1949年之間，中國受盡列強(qiáng)欺凌，內(nèi)部也混亂不已。如今，我們不能在生態(tài)工業(yè)文明的路上再次落后，否則那心酸的大刀對火炮的歷史仍會重演。試想，如果別人用的是太陽能飛機(jī)與氫能汽車，我們的飛機(jī)與汽車仍是用日趨枯竭而污染環(huán)境的石油，這樣的國力如何與人家競爭?發(fā)達(dá)國家如果在能源結(jié)構(gòu)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)科技上取得根本性突破，從而決定放棄舊的工業(yè)經(jīng)濟(jì)科技轉(zhuǎn)向全新的生態(tài)經(jīng)濟(jì)科技，那我們多年以極高環(huán)境成本所取得的經(jīng)濟(jì)成就統(tǒng)統(tǒng)將成為笑話。有人將傳統(tǒng)工業(yè)文明稱之為“從搖籃到墳?zāi)沟奈拿鳌保驗閭鹘y(tǒng)工業(yè)文明把自然這個生命搖籃變成了生命的墳?zāi)?。又有人將新出現(xiàn)的生態(tài)工業(yè)文明稱之為“從墳?zāi)沟綋u籃的文明”，因為它拋棄了與自然對抗的科技形式，采取了與自然和諧的科技形式，從而打開了更豐裕更和諧的時代。一定的科技系統(tǒng)，指向一定的資源范圍。傳統(tǒng)工業(yè)文明科技指向了稀缺、污染、不可持續(xù)的資源范圍，而生態(tài)工業(yè)文明科技則指向豐裕、清潔、可永續(xù)利用的資源范圍。圍繞循環(huán)經(jīng)濟(jì)與新能源開發(fā)，構(gòu)建中國的新倫理、新制度、新文化，使中國的生產(chǎn)方式、生活方式和社會管理方式日趨生態(tài)化，這才是我們中國未來真正可持續(xù)的現(xiàn)代化。為了對中華民族負(fù)責(zé)，為了對人類負(fù)責(zé)，為了環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展，人類科技必須超越傳統(tǒng)工業(yè)文明的科技模式，人類科技必須發(fā)展生態(tài)工業(yè)文明的科技模式。這是一項共同的事業(yè)，這是一項艱難的事業(yè)，我們這代人不得不承擔(dān)起來。 人類可能利用的資源: 核能、太陽能、潮汐能、地?zé)?、風(fēng)能等等! 現(xiàn)在還在實驗中的還有人類自己造的太陽!新能源汽車是未來汽車業(yè)的發(fā)展方向。新能源汽車近幾年發(fā)展的速度較快，但目前占整個汽車消費市場份額依然相對較小，且主要集中在歐美等發(fā)達(dá)國家與地區(qū)，若發(fā)展中國家市場能被有效開發(fā)，新能源汽車行業(yè)將迎來更為廣闊的發(fā)展空間。 核能作為一種利用高科技手段獲取的新型能源，具有得天獨厚后的優(yōu)越性，也有望成為化石能源的替代品，未來人類解決能源危機(jī)的出路之一就是利用核能。隨著總投資955億元的廣東陽江核電工程和浙江秦山核電廠擴(kuò)建工程陸續(xù)開工，核電站建設(shè)進(jìn)入一個新時期。 風(fēng)力發(fā)電是目前中國最具有大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化前景的可再生能源。我國風(fēng)力發(fā)電十幾年來迅速發(fā)展，但總體規(guī)模仍不大，對國家能源供應(yīng)的貢獻(xiàn)很小。目前，國家正在推進(jìn)大型風(fēng)電設(shè)備的國產(chǎn)化，以降低風(fēng)電成本，提升產(chǎn)業(yè)競爭力。太陽能-氫能轉(zhuǎn)換 氫能是一種高品位能源。太陽能可以通過分解水或其它途徑轉(zhuǎn)換成氫能，即太陽能制氫，其主要方法如下:陽能是維持地球發(fā)展繁衍最主要的能源 利用有很多方面 比如太陽能熱水器、太陽能汽車。太陽能電池，為地球提供熱能、光能啊，還有植物的光合作用大家知道，太陽能是取之不盡、用之不竭的巨大能源。利用太陽光給人類提供能源，將能解決地球上日益緊張的能源危機(jī)。 人類對太陽能的利用，可以通過各種途徑和方法。最基本的則是實現(xiàn)光--熱和光--電的轉(zhuǎn)換。 光熱轉(zhuǎn)換是人類直接采集太陽光能量的方法。轉(zhuǎn)換裝置，基本上分為平板式集熱器和聚光式集熱器兩類。前者是陽光直接射在黑色粗糙表面上變熱，后者是用反射鏡或透鏡聚光產(chǎn)生熱，后者是用反射鏡或透鏡聚光產(chǎn)生熱，如太陽能住宅。在屋頂上裝上太陽能到用薄鐵皮制成的集熱板上，集熱板被曬熱，光變成了熱。當(dāng)空氣從集熱板下面流過，就可以把熱量帶走。需要時可通過風(fēng)道，送到房間里取暖。 另一途徑是光電轉(zhuǎn)換。就是通過光電器材，將太陽能直接變?yōu)殡娔?。最通常的光電器材是硅電池。其原理是硅晶材料在光的照射下釋放電子，這就是光電效應(yīng)。計算器、收音機(jī)、汽車，甚至人造衛(wèi)星上，都用上了這種硅太陽能電池。太陽能資源。太陽能是地球最重要的能源。但是，其絕大部分能源不能透過地球大氣層到達(dá)地表。如何最大限度地利用太陽能，是擺在科學(xué)家面前的科研課題 宇宙空間最豐富的能源是取之不竭的太陽能，空間太陽能發(fā)電站就是想最大限度地利用太陽能。圖中左上方的寬大物體是把太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。這種裝置一般是在N型硅單晶的小片上用擴(kuò)散法滲進(jìn)一薄層硼，以得到PN結(jié)，再加上電極而成。當(dāng)太陽光直射到薄層面的電極上時，兩極間就產(chǎn)生電動勢。太陽能發(fā)電的基本途徑有兩種，一種是光電轉(zhuǎn)移，即將太陽光直接轉(zhuǎn)換成電能，稱為“光發(fā)電”;一種是聚集太陽能，產(chǎn)生高溫，再將熱能轉(zhuǎn)換為電能，稱為“熱發(fā)電”。目前，“光發(fā)電”使用較廣的裝置是“太陽電池板”，這種“太陽電池板”已廣泛的使用在人造衛(wèi)星等空間物體上 太陽能以其儲量的“無限性”、存在的普遍性、開發(fā)利用 的清潔性以及逐漸顯露出的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢，其開發(fā)利用是最終解決常規(guī)能源特別是化石能源 帶來的能源短缺、環(huán)境污染和溫室效應(yīng)等問題的有效途徑，是人類理想的替代能源。當(dāng)前， 太陽能開發(fā)利用技術(shù)及其推廣應(yīng)用突飛猛進(jìn)，1997年，全球太陽能電池的銷售量增加了40% ，成為全球發(fā)展最快的能源。太陽能熱水器已形成行業(yè)，正以其優(yōu)良的性能價格比不斷地 沖擊燃?xì)狻㈦姛崴魇袌?太陽能熱電站也已商業(yè)化，是大型太陽能電站的希望所在;光電 技術(shù)發(fā)展更快，表現(xiàn)在光電轉(zhuǎn)換效率的不斷提高和光電池制造成本的不斷下降以及各種新型 太陽能電池的問世。 太陽能發(fā)電潛力巨大 太陽能電池產(chǎn)業(yè)將大有所為 在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，技術(shù)最復(fù)雜的組成部分應(yīng)屬太陽能電池?？梢哉f，太陽能電池是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心，其開發(fā)、生產(chǎn)直接影響到太陽能發(fā)電的普及和發(fā)展 新能源又稱非常規(guī)能源，是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式，包括太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、核能、地?zé)崮?、氫能、海洋能等我國在南海北部成功鉆獲“可燃冰”，為石油、天然氣又有最佳替代能源，初步預(yù)測遠(yuǎn)景資源量可達(dá)上百億噸油當(dāng)量;富足“可燃冰”在南海被鉆獲，1立方可釋放164立方米天然氣，將作為我國一種重要新型后備能源