太阳能生物质能和氢能的利用课件.ppt

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1、1乙醇汽油有哪些优点吗？乙醇汽油有哪些优点吗？乙醇汽油有哪些优点吗？乙醇汽油有哪些优点吗？乙醇汽油是用乙醇汽油是用90%的普通汽油与的普通汽油与10%的燃料乙的燃料乙醇调和而成。醇调和而成。首先首先，乙醇汽油增加汽油中的含，乙醇汽油增加汽油中的含氧量，使燃烧更充分，氧量，使燃烧更充分，有效地降低了尾气中有有效地降低了尾气中有害物质的排放害物质的排放；第二第二，有效提高汽油的标号，有效提高汽油的标号，使发动机运行更平稳使发动机运行更平稳；第三第三，可有效消除火花，可有效消除火花塞、气门、活塞顶部及排气管、消声器部位的塞、气门、活塞顶部及排气管、消声器部位的积炭，可以积炭，可以延长主要部件的使用寿

2、命延长主要部件的使用寿命。200.050.10.150.20.250.30.350.4石油石油天然气天然气煤煤水力水力核能核能其他其他20世纪非洲，美洲，欧洲，中世纪非洲，美洲，欧洲，中东的石油储量和年平均消耗量东的石油储量和年平均消耗量石油储量石油储量/t年平均消耗量年平均消耗量/t使用年限使用年限非洲非洲9.51092.2 108美洲美洲1.8 10108.0 108欧洲欧洲3.6 10101.4 108中东中东6.1 10106.1 108请估算各地区石油可以使用多少年？请估算各地区石油可以使用多少年？43年年22.5年年25.7年年100年年化石能源是化石能源是不可再生能源不可再生能源

3、，科学家估计使用，科学家估计使用年限：年限：石油石油 40年，天然气年，天然气 61 年，煤碳年，煤碳 227年年世界能源的主要来源世界能源的主要来源世界能源的主要来源世界能源的主要来源3能源危机给人类社会带来的影响是我们难以承受的，而且随着现能源危机给人类社会带来的影响是我们难以承受的，而且随着现代的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。因此，代的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。因此，开发和利开发和利开发和利开发和利用清洁，高效的新能源用清洁，高效的新能源用清洁，高效的新能源用清洁，高效的新能源已成为人类共同关注的重大课题！已成为人类共同关注的重大课题！风能风能风能风能生物质能生物质能

4、生物质能生物质能太阳能太阳能太阳能太阳能氢能氢能氢能氢能潮汐能潮汐能潮汐能潮汐能地热能地热能地热能地热能核能核能核能核能海洋能海洋能海洋能海洋能4在新能源中，太阳能，生物质能，氢能和风能，海洋能，地热能等在新能源中，太阳能，生物质能，氢能和风能，海洋能，地热能等都是都是可再生能源可再生能源。太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为的能量仅为其总辐射能量（约为3.751026W）的）的22亿分之一，但已亿分之一，但已高达高达1.73 1017W，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相也就是说

5、太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于当于500万吨煤。万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能既是一次能源

6、，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。使用，又无需运输，对环境无任何污染。但太阳能也有但太阳能也有两个主要缺点两个主要缺点：能流密度低；能流密度低；强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量。强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。5一、太阳能的利用一、太阳能的利用太阳能：地球上最基本的能源，以光和热的形成传送到地面。太阳能：地球上最基本的能源，以光和热的形成传送到地面。太阳能的转化太阳能的转化太阳能

7、的转化太阳能的转化61.大自然利用太阳能的最成功的途径大自然利用太阳能的最成功的途径 植物的光合作用植物的光合作用光能转化为化学能光能转化为化学能化学能转化为热能化学能转化为热能C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)H=-2804kJ/mol(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 催化剂催化剂6CO2+6H2O C6H12O6(葡萄糖葡萄糖)+6O2光光叶绿素叶绿素葡萄糖进而转化为淀粉、纤维素葡萄糖进而转化为淀粉、纤维素地球上每年通过光合作用储藏的太阳能相当于全球能源年消耗量地球上每年通过光合作用储藏的太阳能相当于全球能源年消耗量的的10倍左右！倍左右！一、

8、太阳能的利用一、太阳能的利用7(1)光光热转换热转换一、太阳能的利用一、太阳能的利用太阳炉太阳炉太阳灶太阳灶太阳能热水器太阳能热水器塑料大棚塑料大棚2.人类直接利用太阳能的方式：人类直接利用太阳能的方式：82.光光电转换电转换(b)光光电直接转换电直接转换(a)光光热热电转换方式电转换方式基本原理：基本原理：基本原理：基本原理：利用太阳辐射能发电利用太阳辐射能发电由太阳能集热器发电，太阳能集热由太阳能集热器发电，太阳能集热器吸收的热能使水转化为水蒸气，器吸收的热能使水转化为水蒸气，再驱动汽轮机发电。再驱动汽轮机发电。基本原理：基本原理：基本原理：基本原理：利用利用光电效应光电效应，将太阳，将太

9、阳辐射能直接转换为电能。辐射能直接转换为电能。基本装置：基本装置：基本装置：基本装置：太阳能电池太阳能电池一、太阳能的利用一、太阳能的利用93.光光化学能转换化学能转换Na2SO410H2O=Na2SO4+10H2O 白天白天日光暴晒日光暴晒吸热吸热Na2SO4+10H2O=Na2SO410H2O 夜晚夜晚气温下降气温下降放热放热2H2O=2H2+O2太阳辐射能太阳辐射能催化剂催化剂光解水光解水利用太阳能由水制得利用太阳能由水制得H2，是一种很有吸引力的途径。是一种很有吸引力的途径。一、太阳能的利用一、太阳能的利用6CO2+6H2O C6H12O6(葡萄糖葡萄糖)+6O2光光叶绿素叶绿素104

10、.光光生物质能转换生物质能转换通过地球上众多植物的光合作用，将太阳通过地球上众多植物的光合作用，将太阳辐射能转化为生物质能。辐射能转化为生物质能。其本质也是光其本质也是光化学能的转换。化学能的转换。一、太阳能的利用一、太阳能的利用原理原理原理原理:光能光能生物质能（化学能）生物质能（化学能）C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)H=-2804kJ/mol(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 催化剂催化剂6CO2+6H2O C6H12O6(葡萄糖葡萄糖)+6O2光光叶绿素叶绿素11生物质能源是一种理想的可再生能源，生物质能源是一种理想的可再生能源，其具有以下

11、特点：其具有以下特点：可再生性；可再生性；低污染性低污染性；广泛广泛的分布性。的分布性。二、生物质能的利用二、生物质能的利用生物质能的利用方式：生物质能的利用方式：生物质能的利用方式：生物质能的利用方式：生物质能：生物质能：生物质能：生物质能：来源于植物及其加工产品贮存的能量。来源于植物及其加工产品贮存的能量。包括农业的废弃物（如植物的秸杆、枝叶），水生植物，油料植包括农业的废弃物（如植物的秸杆、枝叶），水生植物，油料植物，工业有机废物，动物粪便等。物，工业有机废物，动物粪便等。1.直接燃烧直接燃烧（C6H10O5)n+6n O2 6n CO2+5n H2O点燃点燃缺点：生物质燃烧过程的生物质

12、能的净转化效率在缺点：生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在2040之间。之间。122.生物化学转换生物化学转换a.利用植物的秸杆、枝叶、杂草等制取沼气利用植物的秸杆、枝叶、杂草等制取沼气沼气沼气沼气沼气：主要成分是：主要成分是CH4，还含有少量还含有少量CO2、H2S、NH3、PH3二、生物质能的利用二、生物质能的利用b.用含糖类、淀粉用含糖类、淀粉(C6H10O5)n较多的农作物（如玉米、高粱）为较多的农作物（如玉米、高粱）为原料，制取乙醇。原料，制取乙醇。（C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6酶酶C6H12O6 2C2H5OH+2CO2发酵发酵133.热化学转换热化学转换复杂的

13、化学反应复杂的化学反应生物质生物质 可燃性气体可燃性气体生活垃圾中生物质能的利用生活垃圾中生物质能的利用生活垃圾中生物质能的利用生活垃圾中生物质能的利用14三、氢能的开发与利用三、氢能的开发与利用1.1.氢能的特点：氢能的特点：氢能的特点：氢能的特点：来源广、热值高、无污染。来源广、热值高、无污染。2.2.氢能的产生和贮存方式氢能的产生和贮存方式氢能的产生和贮存方式氢能的产生和贮存方式以天然气，石油和煤为原料，在高温下与水蒸气反应以天然气，石油和煤为原料，在高温下与水蒸气反应电解水制氢气，电解水制氢气，缺点：消耗大量的电能，成本高缺点：消耗大量的电能，成本高利用太阳能（优良的催化剂）分解水制氢

14、气利用太阳能（优良的催化剂）分解水制氢气利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作用下释放氢气利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作用下释放氢气贮存运输：贮氢金属贮存运输：贮氢金属 LaNi5+3H2=LaNi5H6“绿色能源绿色能源”、“清洁能源清洁能源”3.3.氢能的利用途径氢能的利用途径氢能的利用途径氢能的利用途径氢气燃烧放热（如液态氢作为火箭燃料）氢气燃烧放热（如液态氢作为火箭燃料）用高压氢气，氧气制作氢氧燃料电池用高压氢气，氧气制作氢氧燃料电池利用氢的热核反应释放的核能（氢弹、核电）利用氢的热核反应释放的核能（氢弹、核电）H2OH2+O2电解，电解，电能转化为化学能电能转化为化学能燃烧，燃烧，化学能转化为热能化学能转化为热能利用燃料电池，利用燃料电池，化学能转化为电能化学能转化为电能使用催化剂，使用催化剂，利用太阳能分解水利用太阳能分解水1516