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生活中能源的研究
作者:an888    发布于:2022-09-15 10:29    文字:【】【】【

  生活中能源的研究,能源是发展农业、工业、国防、科学技术和提高人民生活水平的重要基础。煤、石油、天然 气是当今世界最重要的三大化石燃料。然而,这些资源在地球上的蕴藏量是有限的,按照目 前这些能源的消耗速度,并考虑人口增长等因素,有人估计石油和天然气不过几十年,煤不 过几百年就会消耗完。因此,我们一方面要节约开发现有的能源,另一方面还要研究和开发 新的能源。 1.太阳能:太阳照射到地面的能量相当于全球能耗的 1.6 万倍,既无污染,又是永久性能源。 太阳能的利用形式主要有两种: 一是热能的直接利用, 如利用镜面或反射槽将太阳光聚焦在 收集器上,由中间介质吸热产生蒸汽,推动气轮机组发电;另一种形式是利用小型太阳能装 置为房屋采暖供热,现己大量应用。我国对西部地区的开发应把太阳能的利用列为重点,因 为西部地区日照好、居民分散,适合发展太阳能。 2.氢能:氢被认为是理想能源, 资源丰富、 热值高、 无污染。 但是氢作为能源, 存在两个问题, 一是氢的来源,只能通过电解水,太阳能分解水,生物制氢,以及化工、冶金等流程制氢, 这就需要消耗能源;二是氢在存储、运输及应用过程中容易发生爆炸,加上氢对材料产生氢 脆、氢腐蚀,以及氢渗漏等,所以近年来对储氢材料的研究很多。一种储氢方式是将材料与 氢结合成为氢化物,需要时加热放氢,放完后还可继续充氢。同时储氢材料又是高能蓄电池 的负极。目前正在研究的纳米碳管,因其储氢能力大而受到广泛关注。 3.核能:原子核在聚变和裂变时,能放出巨大的能量,简称核能。核裂变的燃料是铀、钚等物 质,核聚变的燃料是氘、氚等物质。有些物质,例如钍,本身并非核燃料,但经过核反应可 以转化为核燃料。核能不仅单位质量产生的能量大,而且资源丰富。据初步统计,地球上已 勘探到的铀矿和钍矿资源,按蕴藏的能量计算,相当于地壳中有机燃料能量的 20 倍,如果 将可控聚变反应产生能量用于工业,那么人类就更不必为能源供应担忧了。 核能发电是利用核能的重要形式。特别是核动力不需要空气助燃,因而它在地下、水下、空 间等缺乏空气的环境下作为特殊动力,它将是人类开发海底世界的理想能源。 5.潮汐能:潮汐能是以位能形态出现的海洋能, 是指海水潮涨和潮落形成的水的势能。 海水涨 落的潮汐现象是由地球和天体运动以及它们之间的相互作用而引起的。潮汐是因地而异的, 不同的地区常有不同的潮汐系统,它们都是从深海潮波获取能量,只有出现大潮,能量集中 时,并且在地理条件适于建造潮汐电站的地方,从潮汐中提取能量才有可能。我国海岸线 多个大小岛屿,漫长的海岸蕴藏着十分丰富的潮汐能资源。 6.风能:太阳能在地面上约 2%转变为风能。风能与风速密切相关,我国沿海与西北地区的风 力资源丰富,大有作为,但风车材料是关键。风车高近百米,用材几百吨。风车叶片要有足 够的强度和抗疲劳性能,目前主要采用玻璃钢或碳纤维增强塑料,正向增强木材发展。虽然 风能发电装置造价较高,但电价可与常规能源相比。 新能源对环境的排放问题是最大的优势,新能源改变了人类对传统资源的依赖。

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