第四单元太阳能生物质能和氢能的利用 (2)

第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用,广平县第一中学马雨进,应对中美贸易战要考虑到最坏的结果，即贸易战引发实体战争。能源(尤其是石油)是现代战争的“核武器”！有人说，两次世界大战其实都与能源有关。,“知彼知己，百战不殆。”我国公开的资料显示，我国在能源（主要是石油）方面至少存在着三个方面的薄弱环节：1、我国对外石油依存度极高：2、我国现阶段难以绕过马六甲海峡的“咽喉”要道。我国进口石油的80%依赖这个通道。美军长期驻守这里；3、我国的战略能源储备远远不足。,凡事预则立，不预则废。如果失去了稳定的能源（尤其是石油）供应，后果将会不堪设想！,因此，我们在应对中美贸易战之时，一定要同时准备好能源储备及其供应。,石油40年,天然气50年,煤炭240年,能源危机,环境污染,开发和利用洁净、高效的新能源，如太阳能、生物质能、氢能、风能、水能等迫不及待。,生物质能,太阳能,氢能,风能,海洋能,地热能,太阳能的利用,太阳能的利用,地球上最基本的能源,一、太阳能的资源特点,太阳能的优点,1）资源丰富总量最大2）分布最广无需运输3）最洁净,1、光热能转换,原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能,应用：太阳能热水器反射式太阳灶高温太阳炉地膜、大棚、温室,太阳能的利用方式：,太阳灶,大棚,原理：根据光电效应，利用太阳能直接转化为电能,应用：为无电场所提供电池，包括移动电源和备用电源、太阳能日用电子产品、并网发电。,2、光电转换,太阳能电池,北约特种部队的太阳能之花,3、光化学能转化,运用：暖袋选择芒硝晶体（十水合硫酸钠晶体Na2SO410H2O）白天吸收热量溶解，晚上放出热量结晶，故可利用此类盐的结晶水合物以调节室温。光解水利用太阳辐射能和催化剂可以使水分解制的氢气。,4、光生物质能转换,原理：通过地球上众多植物的光合作用，将太阳辐射转化为生物质能,本质：光能化学能,大自然利用太阳能最成功的是,植物的光合作用,淀粉、纤维素,葡萄糖,太阳能利用中存在的问题？,1、太阳能吸热板的装置费用昂贵,2、太阳能的利用受季节和天气阴、晴的影响,3、大部分太阳能都是在夏天收集，如何把收集的太阳能储存起来，留到冬天使用，仍然是一个有待解决的问题。,生物质能,生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。,生物质包括农业废弃物（如植物的秸秆、枝叶）、水生植物、油科植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等。,背秸秆的老大爷,生物质能源是一种理想的可再生能源，其具有什么特点：,可再生性；低污染性；广泛的分布性。,1、直接燃烧,注释：纤维素（C6H10O5）n代表植物枝叶的主要成分,缺点:生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在2040之间。,生物质能的利用方式,2、生物化学转换,a、利用植物的秸杆、枝叶、杂草等制取沼气,b、用含糖类、淀粉（C6H10O5）n较多的农作物（如玉米、高粱）为原料，制取乙醇。,乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。乙醇汽油增加汽油中的含氧量，使燃烧更充分，有效地降低了尾气中有害物质的排放。,3、热化学转换,阅读课本50页拓展视野，小结用焚烧的方法处理垃圾有什么优点？,1、减轻了垃圾占地给城市造成的压力2、焚烧产生热量发电3、焚烧的余热可以取暖4、残渣可以修桥铺路,中国最美的垃圾发电厂三峰环境广西南宁垃圾发电厂,该厂每天可以为南宁市主城区及乡镇处理超过2000吨生活垃圾，年处理垃圾可达73万吨以上，发电量达2.1亿度，可满足20万户居民的日常用电需求。,生物质能的利用方式,3、热化学转换,2、生物化学转换,1、直接燃烧,氢能的开发与利用,氢能的优点：,氢能被人们称为理想的“绿色能源”,1、资源不受限制,2、发热值高,3、燃烧产物不会污染环境,1、,（1）以天然气、石油、和煤为原料，在高温下与水蒸气反应制得（2）电解水制得（3）生物质气化制得（4）光解水制得,氢能的产生方式：,2、氢气的贮存,贮氢材料,氢气密度小，1.5*107Pa下，40L钢瓶只能装约0.5kgH2。氢气熔点低，难液化，液氢存储困难，也不安全。,变化,20世纪70年代后，科学家找到了具有吸收氢气这种特殊功能的材料贮氢金属、薄膜金属氢化物、某些无机物和某些有机液体氢化物，为解决氢气的贮存问题指明了方向。,碳纳米管贮氢材料,3、氢能的利用途径,1）燃烧放热2）用于燃料电池，释放电能3）利用氢的热核反应释放的核能,加氢5分钟、续航1200公里4月13日，由格罗夫氢能汽车公司研发生产的氢能汽车正式在中国智谷（重庆）新能源产业园亮相，标志着“重庆造”的氢能汽车成功下线。,本节小结,1、下列叙述正确的是（）A、电能是二次能源B、水力是二次能源C、天然气是一次能源D、水煤气是一次能源,AC,2、下列不属于化石能源的是（）A、氢气B、煤C、石油D、天燃气,A,3、下列说法正确的是（）A、天然气，煤，石油属可再生能源B、化学反应中的能量变化都属热量变化C、人类所使用的能量绝大部分来自太阳能D、植物的光合作用属于光化学能转化,D,亲爱的同学们，希望我们的科学家能早日突破新