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。 back 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)。 在不同歷史時期，已被人類廣泛使用的能源稱為"常規(guī)能源"。對正在研究開發(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。對污染較大的稱為"非清潔能源"，如煤炭、石油燃料和核燃料等。 back 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，必然會改變地球的生態(tài)環(huán)境。 生態(tài)環(huán)境的改變既然是人們的行為造成的(對某些天災(zāi)暫作別論)，其變化就會有三種情況: (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)對環(huán)境的惡化。如對各種污染源的治理; (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)的因素對生態(tài)環(huán)境的影響予以討論。 (一)大氣污染 對人類生態(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)它被吸入肺中時會引發(fā)各種疾病，它對植物的生長也有致命的影響，甚至還會使金屬及其制品銹蝕。 此外SO2:在某些催化劑的作用下會形成硫酸煙霧，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，毒性也大，它會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，而且對心臟、肝臟、腎臟、造血組織等都有危害。 4、一氧化碳CO 人們在日常生活中，對燃燒不完全產(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，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 有如下兩點被認(rèn)為是對人類未來社會具有深刻影響的結(jié)論: (1)自然界的溫室效應(yīng)使地球比其他時期變得更暖; (2)溫室效應(yīng)是人類活動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。 事實是，近期以來，地球表面溫度確實在變暖，近100年已上升近0.7℃(圖l-9)。當(dāng)今這種上升趨勢仍在繼續(xù)，估計如不采取措施，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)。 各種燃料燃燒時放出的CO2量，若折合成碳計算，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的同時，大氣中C02濃度也在不斷增加。 back