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1、第四單元 太陽能、生物質(zhì)能和氫能和利用,第2節(jié) 生物質(zhì)能和氫能和利用,特點(diǎn)： 生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源，其具有以下特點(diǎn)： 可再生性； 低污染性 ； 廣泛的分布性 。,二、生物質(zhì)能的利用,生物質(zhì)能的概念、及特點(diǎn)：,來源于植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量。,生物質(zhì)能的資源:世界上生物質(zhì)資源數(shù)量龐大，形式繁多，其中包括薪柴，農(nóng)林作物，尤其是為了生產(chǎn)能源而種植的能源作物，農(nóng)業(yè)和林業(yè)殘剩物，食品加工和林產(chǎn)品加工的下腳料，城市固體廢棄物，生活污水和水生植物等等。 生物質(zhì)能的優(yōu)點(diǎn)是燃燒容易，污染少，灰分較低；缺點(diǎn)是熱值及熱效率低，體積大而不易運(yùn)輸。生物質(zhì)能的利用主要有以下幾種方式：,生物質(zhì)能的利用方式:,
2、1、直接燃燒,2、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換,3、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換,1直接燃燒 家庭使用的薪柴和木炭，薪柴至今仍為許多發(fā)展中國家的重要能源，仍需依賴柴薪來滿足大部分能量需求.不過由于日益增加薪柴的需求，將導(dǎo)致林地日減。 燃燒植物的枝葉獲得熱量是遠(yuǎn)古人類就利用的取熱方法，用纖維素代表植物枝葉的主要成分，其燃燒反應(yīng)可表示為： （C6H10O5）n6nO2 6nCO25nH2O,點(diǎn)燃,纖維素,生物質(zhì)能的利用,晾曬在墻上的干牛糞,2生物化學(xué)轉(zhuǎn)換 (1)沼氣 農(nóng)村沼氣池的填料主要是豬糞、秸稈、污泥、水等。當(dāng)然，人的糞便、牛糞、雞糞等都是很好的發(fā)酵料。將植物的秸稈、枝葉、雜草和人畜糞便加入沼氣發(fā)酵池中，在厭氧條件下，經(jīng)過沼氣
3、細(xì)菌的作用，生成沼氣。沼氣的主要成分是甲烷和二氧化碳。 建造沼氣池，不僅能有效地利用生物質(zhì)能，還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料。,(2)用含糖類、淀粉（C6H10O5）n較多的農(nóng)作物（如玉米、高粱）為原料，制取乙醇。,乙醇 燃料,乙醇汽車,乙醇汽油的優(yōu)點(diǎn),乙醇汽油是用90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調(diào)和而成。首先，乙醇汽油增加汽油中的含氧量，使燃燒更充分，有效地降低了尾氣中有害物質(zhì)的排放；第二，有效提高汽油的標(biāo)號(hào)，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行更平穩(wěn)；第三，可有效消除火花塞、氣門、活塞頂部及排氣管、消聲器部位的積炭，可以延長主要部件的使用壽命。,3熱化學(xué)轉(zhuǎn)化 使生物質(zhì)能在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱值較高的可燃
4、氣體。 如利用木炭制造水煤氣，并帶動(dòng)蒸汽機(jī)作動(dòng)力，甚至在中國抗日戰(zhàn)爭的困難時(shí)期，因?yàn)槭腿狈?，還以這種煤氣開汽車，即叫作“木炭車”，這種技術(shù)的基本原理是含碳物質(zhì)在不充分氧化（燃燒）的情況下，會(huì)產(chǎn)生一氧化碳，即煤氣。,三、氫能 氫能的開發(fā)與利用,1、一般從H2O中獲得, 原料資源豐富 2、發(fā)熱值高 3、氫燃燒性能好，點(diǎn)燃快 4、氫能利用形式多樣直接燃燒或燃料電池 5、氫本身無毒 ,產(chǎn)物是水無污染，理想的“綠色能源”之一,氫能的特點(diǎn)：,氫能系統(tǒng)包括制氫、儲(chǔ)氫、氫的應(yīng)用三個(gè)方面，規(guī)模制氫和儲(chǔ)氫是氫能研究和開發(fā)的兩個(gè)重要領(lǐng)域。,氫被認(rèn)為是理想能源，熱值高、無污染。但是氫作為能源，存在兩個(gè)問題，一是氫的
5、來源，只能通過電解水，太陽能分解水，生物制氫，以及化工、冶金等流程制氫，這就需要消耗能源；二是氫在存儲(chǔ)、運(yùn)輸及應(yīng)用過程中容易發(fā)生爆炸，加氫對(duì)材料產(chǎn)生氫脆、氫腐蝕，以及氫滲漏等，所以近年來對(duì)儲(chǔ)氫材料的研究很多。,（1）高科技制氫,(2)微生物制氫 是一種無污染的經(jīng)濟(jì)制氫方法。該方法具有原料易得（如采用有機(jī)污染物為原料）、制氫成本低并可與治理環(huán)境污染相結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)六十年代中期就已提出，九十年代受到重視，德、日、美等一些發(fā)達(dá)國家制定了生物制氫的發(fā)展計(jì)劃，我國近年也已開發(fā)出以厭氧活性污泥對(duì)有機(jī)廢水發(fā)酵制取氫氣的技術(shù)，生產(chǎn)成本低于電解水制氫，并能以中試規(guī)模制氫，產(chǎn)氫率達(dá)5.7m3/m3反應(yīng)器/d，
6、被列入我國2000年十大科技進(jìn)展。,H2O,H2 、O2,用于燃料電池、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電解，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,燃燒，釋放能量,利用光分解催化劑，利用太陽能分解水,氫能的獲得存儲(chǔ)運(yùn)輸及應(yīng)用,貯氫材料,1.貯氫金屬：金屬+H2 金屬氫化物,2碳納米管儲(chǔ)氫材料,能源從其產(chǎn)生的方式可分為一次能源和二次能源： 一次能源：自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一次能源二次能源：要依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二 次能源。,1、下列敘述正確的是 A、電能是二級(jí)能源 B、水力二級(jí)能源 C、天然氣是一級(jí)能源 D、水煤氣是一級(jí)能源 2、關(guān)于用水制取二級(jí)能源氫氣，以下研究方向錯(cuò)誤的是 A、構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫氣成為二級(jí)能源 B、設(shè)法將太陽光聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣 C、尋找高效催化劑,使水分解產(chǎn)生氫氣，同時(shí)釋放能量。 D、尋找特殊催化劑，開發(fā)廉價(jià)能源，以分解水制取氫氣,AC,AC,
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