生物能发电介绍省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

什么是生物能？l生物能是以生物为载体将太阳能以化学能形式贮存一个能量，它直接或间接地起源于植物光合作用，其蕴藏量极大，仅地球上植物，每年生产量就像当于当前人类消耗矿物能20倍。在各种可再生能源中，生物质是贮存太阳能，更是一个唯一可再生碳源，可转化成常规固态、液态和气态燃料。据预计地球上每年植物光合作用固定碳达2x1011t，含能量达3x1021j。第2页生物发电与生物能发电生物发电与生物能发电l生物发电：是指生物利用本身一个特殊化合作用而产生电能，人类可将生物所发出电能进行搜集、转化成为一个新生物能源。l生物能发电：利用生物本身拥有能量转化为电能而为人类利用。第3页第4页第5页第6页第7页人体生物能发电人体生物能发电l人类将不但仅是能源消耗者，人类本身也是提供新能源载体。据测算，一个体重50千克人一昼夜所消耗热量约2500千卡，若将这些热量搜集起来，可将50千克水从0加热到50。一个人一生中有三分之一以上能量被白白浪费掉了，更何况全世界有60多亿人口，如能将这部分人体生物能开发利用起来，就相当于建造了十座百万千瓦级核电站。第8页何为人体生物电何为人体生物电l大家知道，植物有植物电、动物有动物电、人体有生物电，一切事物改变都有电产生。人体生命过程中新陈代谢及一切活动都产生电，“心电图”是心脏跳动产生电波、“脑电图”是大脑活动时产生脑电波。电生理学发觉，人体横膈肌及其动作神经能产生较大肌电，这就是人体内发电机。l正常体细胞是怎样产生电？细胞浸浴在细胞液中，细胞膜内外存在许多带电离子（钾离子、钠离子、氯离子等），钾离子主要在细胞内，钠离子主要在细胞外，在平静状态时，这些离子相对稳定，当受到刺激时，细胞膜通透力发生改变，各种离子便活跃起来，在细胞膜内外川流不息，出现钾钠离子交换，便产生了生物电。第9页第10页动能发电动能发电l走三万步驱动火车走三万步驱动火车l美国麻省理工学院两名学生设计了一个地板系统，能够在火车站、舞厅、商场等人流集中地方搜集人们走路、跳舞以及跳跃等运动产生机械能，并将其转化成电能。他们称这种“发电”形式为“人群电场”。l这种所谓“人群电场”是由麻省理工学院两名硕士詹姆斯格拉雷姆和赛迪斯朱斯楚克设计，他们计划将这么一个经过走路振动来发电地板系统安装到人流拥挤公共场所，利用这里密集人流所产生振动来产生电力。l这种地板系统是由很多木块交织组成，人们走路时会对地板产生压力，使与木块相连摇杆也被压下。摇杆从一个方向带动中心轴旋转，从而将机械能转化成电流。当众多行人连续在地板上行走时，摇杆不停被压下，使中心轴不停地转动发电。这种装置安装在大街、商场、火车站等处，所发出电能够用来照明和驱动电风扇。l依据格拉雷姆和朱斯楚克试验，经过这么一套系统，每个人每行走一步所产生电力大约只能支持一个60瓦灯泡闪一下，不过假如搜集28527步产生能量，就足以推进一辆火车移动一秒。第11页l踩踩走廊路灯有电踩踩走廊路灯有电l法国一家房地产企业建造公寓时，在门前走廊上装上类似踏板式能量搜集器，当人们进出公寓时可将其人体重力能搜集起来，用来为公寓对讲机和公寓密码锁提供电力，还可为路灯夜间照明提供部分用电l走路为手机充电走路为手机充电l英国创造家还创造了用步行鞋发电装置，将一个微型发电机安装在经过加工普通鞋底中，人们行走产生机械能便可转化为电能，这些电能足认为手机和笔记本电脑充电。l超市超市“偷偷”用户电用户电l美国桑托斯企业超级市场，天天都在“窃取”用户能量用来发电。该超级市场在出入口处安装了旋转门，并在地下室里安装了发条式能量搜集器、发电机和蓄电池，天天数以万计用户进进出出，推进旋转门能量统统被搜集起来；另外，用户还要在旋转路上停留1-3秒钟，他重力能也被搜集起来，转化为电能供该企业照明，驱动电梯、风扇。l健身房能源回收健身房能源回收l有位科学家为鞭策迷上了电视女儿坚持锻炼，预防因长久呆在荧光屏前引发“电视病”，便专门设计了一辆固定“自行车”。他女儿必须骑在车上不停地蹬踏板以驱动发电机，才能确保电视机供电，想偷懒就看不成电视。l实际上，伴随生活水平提升，人们越来越重视健身了，但美中不足是，现有健身器械大都忽略了对人体能源搜集利用，致使大量人体能源被白白消耗，这种现象在运动员训练基地表现得尤为突出。如将现有健身器械稍加改进，配上小型发电装置，让健身者和运动员在举、压、推、拉、蹬、踢、打、弹跳时带动发电机，就可将本身多出人体能源转化为有用电能，供家用电器使用。第12页体温发电体温发电l办公楼会办公楼会“吸热吸热”l美国新泽西州电信电话企业很快前设计建造了一座新奇办公大楼，利用装在楼内能量搜集置换装置将在大楼工作3000多名员工所散发热量搜集起来并置换为电能，用于照明、电脑办公，甚至调整室内温度，使之保持在18-29摄氏度之间，只有当室外温度降到零下9摄氏度以下时，才需开暖气供热。l体温供电手表体温供电手表l科学家们还创造了一个袖珍温差电池，能够将人体热能（体温）直接转化为电能，继而为小型助听器、微型收音机、迷你电视机供电。这些袖珍家用电器体积小、重量轻、携带方便，无须为其供电而犯愁，所以非常受欢迎。l体温供电手表也在受欢迎之列。手表表底盖就是一块微型温差电池，手温度能产生电能推进手表准确地运转起来。第13页血液发电血液发电微型电池植入体内微型电池植入体内l科学家还发觉，人类血液也能发电，因为血液中有一些化学物质，在发生反应时会产生能量，所以可将它转变为电能。依据这一原理，医学教授研制成了一个奇妙人体生化电池，这种电池体积很小，能够经过手术植入人血管或内脏附近。它昼夜不停地发电，一点也不影响人体正常生理活动。现在有些病人因病情需要装心脏起搏器，用这种电池来供电是最理想不过了。第14页心跳发电心跳发电l手机随时随地充电l英国科学家已经成功研制出一款依靠震动发电微型发电机，未来将可以经过用户心跳来为手机随时随地充电，还可认为心脏起搏器提供电力。l这种迷你震动发电机科学原理非常简单，即利用在两个磁铁之间线圈运动来产生电流。l这种新装置开发令心脏病患者在更换起搏器电池时可以免于外科手术。科学家们甚至希望能用这种高效发电机为其他各种便携式无线设备供电，包含手机和MP3播放器。在未来，手机用户只要将手机放在心脏附近口袋中，就可以很方便地为手机充电了。第15页意念发电意念发电l脑电波驱动控制脑电波驱动控制l在美国俄亥俄州空军基地一间试验室里，一位科学家用“意念”进行了一项飞行模拟试验，他没有用手去掌握方向盘或按动键钮，没有用脚去踩踏板，而仅仅靠“意念”轻轻地操纵着飞机向左拐或向右拐。这里所谓“意念”不是指那种口中念念有词咒语，而是在头皮内接上若干电极，接收大脑神经发出脑电波，经计算机处理后发出对应操纵飞机指令。在这以前，这个试验室里科学家经过“意念”已成功地完成了开灯、关灯、转换电视频道等简单工作。这项试验名称是“脑力驱动控制”。l脑力驱动控制从构想伊始至今不过几年，但它所展示前景却是无可限量。第16页第17页生物柴油生物柴油l概念：生物柴油是清洁可再生能源，它是一大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程薇藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成液体燃料，是优质石化柴油代替品。特点：优良环境保护性、很好低温发动机开启性能、很好安全性能、很好安全性能、含有可再生性能、无需改动柴油发动机第18页生物柴油分离生物柴油分离第19页第20页生物沼气生物沼气l概念：生物沼气是指利用城市生活垃圾、农作物废料甚至污泥等分解产生气体，主要成份为甲烷和二氧化碳，可用于发电和供热。第21页生物沼气产生示意图生物沼气产生示意图第22页第23页生物丁醇生物丁醇l概念：生物丁醇是以生物为原料，经过与乙醇相同发酵工艺制备而成可再生能源。特点：碳排放量较低、蒸汽压力较低、与汽油混合与水宽容度较大，与汽油混合比较高第24页生物丁醇作为石油替换品生物丁醇作为石油替换品第25页微藻制油微藻制油l概念：薇澡即指是生长在海中藻类，是植物界隐花植物，经过有效利用太阳能，进行光合作用固定二氧化碳，将无机物转化为氢、高不饱和烷烃、油脂等能源物资。特点：薇澡生物是可再生、速生生物、对大气二氧化碳没有净增加、人工培养资源占用小。第26页第27页生物质发电生物质发电l概念：生物质发电是指利用生物质所含有生物质能进行发电，是可再生能源发电一个，包含农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋发电、早期发电等。第28页生物质发电原理示意图生物质发电原理示意图第29页第30页第31页