太阳能生物质能和氢能的利用江苏教育版省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第四单元第四单元 太阳能、生物质能和氢能和太阳能、生物质能和氢能和利用利用第1页16.6%2.1%5.1%76.2%1990年我国化石燃料和水电能源消耗组年我国化石燃料和水电能源消耗组成示意图成示意图第2页第3页能源危机能源危机 不论是煤炭、石油还是天然气，作为不论是煤炭、石油还是天然气，作为不可再生天然化石能源，其资源总量是有不可再生天然化石能源，其资源总量是有限。据测算，以当前开采速率，这三种天限。据测算，以当前开采速率，这三种天然一次能源供给，石油还能维持约然一次能源供给，石油还能维持约40年，年，天然气天然气(常规常规)约约65年，煤炭年，煤炭2503。第4页太太阳阳辐辐射射能能大气升温不均匀大气升温不均匀形成风（空气动能）形成风（空气动能）使水循环使水循环形成水流（水流能）形成水流（水流能）被绿色植物被绿色植物微生物吸收微生物吸收食物食物煤煤石油石油天然气天然气（化学能）（化学能）直接利用太阳灶直接利用太阳灶使大地变热使大地变热被海水吸收被海水吸收太阳辐射太阳辐射地球上地球上各种能源各种能源形成洋流（波浪能）形成洋流（波浪能）万物生长万物生长靠太阳靠太阳第5页一、一、太阳能利用太阳能利用太阳照射到地面能量相当于全球能耗太阳照射到地面能量相当于全球能耗太阳照射到地面能量相当于全球能耗太阳照射到地面能量相当于全球能耗1.61.6万倍，既万倍，既万倍，既万倍，既无污染，又是永久性能源。可惜太阳辐射到地球无污染，又是永久性能源。可惜太阳辐射到地球无污染，又是永久性能源。可惜太阳辐射到地球无污染，又是永久性能源。可惜太阳辐射到地球能量密度太低，只有能量密度太低，只有能量密度太低，只有能量密度太低，只有1 1kW/mkW/m2 2，还受气候影响。还受气候影响。还受气候影响。还受气候影响。陕西省延安市陕西省延安市东馨家园窑洞东馨家园窑洞住宅小区住宅小区 住户住户张新丽（左）张新丽（左）在家门口利用在家门口利用太阳能烧水太阳能烧水 太阳能利用形式主要有两种太阳能利用形式主要有两种:是热能直接利用，如是热能直接利用，如利用镜面或反射槽将太阳光聚焦在搜集器上，由中利用镜面或反射槽将太阳光聚焦在搜集器上，由中间介质吸热产生蒸汽，推进气轮机组发电。间介质吸热产生蒸汽，推进气轮机组发电。第6页n另一个形式是利用小型太阳能装置为房屋采暖供热，现另一个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。己大量应用。第7页 太阳能太阳能利用技术利用技术主要包含：太阳能热水器、太阳能光伏发电、太阳能主要包含：太阳能热水器、太阳能光伏发电、太阳能建筑、太阳热发电、太阳能空调等。建筑、太阳热发电、太阳能空调等。太阳能光伏发电和太阳热发电两项技术在未来能源产太阳能光伏发电和太阳热发电两项技术在未来能源产业中至关主要，是当前世界各国关注热门技术。业中至关主要，是当前世界各国关注热门技术。第8页二、生物质能利用是最安全、最稳定能源，经过一系列转换技术，能够生产出不一样品种能源，如固化和炭化能够生产固体燃料，气化能够生产气体燃料，液化和植物油能够取得液体燃料，假如需要还能够生产电力等等。生物质能转换技术主要包含：沼气、气化、液化、碳化、乙醇发酵和固化成型等，这些技术大部分在过去中取得了相当大进展。教授认为，生物质能源将成为未来连续能源主要部分，到年，全球总能耗将有40%来自生物质能源。第9页世界上生物质资源数量庞大，形式繁多，其世界上生物质资源数量庞大，形式繁多，其中包含薪柴，农林作物，尤其是为了生产能源中包含薪柴，农林作物，尤其是为了生产能源而种植能源作物，农业和林业残剩物，食品加而种植能源作物，农业和林业残剩物，食品加工和林产品加工下脚料，城市固体废弃物，生工和林产品加工下脚料，城市固体废弃物，生活污水和水生植物等等。活污水和水生植物等等。生物质能优点是燃烧轻易，污染少，灰分较生物质能优点是燃烧轻易，污染少，灰分较低；缺点是热值及热效率低，体积大而不易运低；缺点是热值及热效率低，体积大而不易运输。生物质能利用主要有以下几个方式：输。生物质能利用主要有以下几个方式：第10页1 1直接燃烧直接燃烧 家庭使用薪柴和木炭，薪柴至今仍为許多家庭使用薪柴和木炭，薪柴至今仍为許多发展中国家主要能源，仍需依赖柴薪来满足大部发展中国家主要能源，仍需依赖柴薪来满足大部分能量需求分能量需求.不过因为日益增加薪柴需求，将造不过因为日益增加薪柴需求，将造成林地日减。成林地日减。燃烧植物枝叶取得热量是远古人类就利用燃烧植物枝叶取得热量是远古人类就利用取热方法，用纤维素代表植物枝叶主要成份，其取热方法，用纤维素代表植物枝叶主要成份，其燃烧反应可表示为：燃烧反应可表示为：（C C6 6H H1010O O5 5）n n6nO6nO2 26nCO6nCO2 25nH5nH2 2O O点燃点燃第11页2 2生物化学转换生物化学转换沼气沼气 农村沼气池填料主要是猪粪、秸秆、污泥、水等。农村沼气池填料主要是猪粪、秸秆、污泥、水等。当然，人粪便、牛粪、鸡粪等都是很好发酵料。将植物秸当然，人粪便、牛粪、鸡粪等都是很好发酵料。将植物秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中，在厌氧条秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中，在厌氧条件下，经过沼气细菌作用，生成沼气。沼气主要成份是甲件下，经过沼气细菌作用，生成沼气。沼气主要成份是甲烷和二氧化碳。烷和二氧化碳。建造沼气池，不但能有效地利用生物质能，还能为建造沼气池，不但能有效地利用生物质能，还能为农业生产提供优良肥料。农业生产提供优良肥料。第12页3 3热化学转化热化学转化 使生物质能在一定条件下发生化学反应，使生物质能在一定条件下发生化学反应，产生热值较高可燃气体。产生热值较高可燃气体。如利用木炭制造水煤气，并带动蒸汽机如利用木炭制造水煤气，并带动蒸汽机作动力，甚至在中国抗日战争困难时期，因作动力，甚至在中国抗日战争困难时期，因为石油缺乏，还以这种煤气开汽车，即叫作为石油缺乏，还以这种煤气开汽车，即叫作“木炭车木炭车”，这种技术基本原理是含碳物质在不，这种技术基本原理是含碳物质在不充分氧化（燃烧）情况下，会产生一氧化碳，充分氧化（燃烧）情况下，会产生一氧化碳，即煤气。即煤气。第13页三、氢能氢能系统包含制氢、储氢、氢应用三个方面，规模制氢和储氢是氢能研究和开发两个主要领域。微生物制氢是一个无污染经济制氢方法。该方法含有原料易得（如采取有机污染物为原料）、制氢成本低并可与治理环境污染相结合等优点，该技术六十年代中期就已提出，九十年代受到重视，德、日、美等一些发达国家制订了生物制氢发展计划，我国近年也已开发出以厌氧活性污泥对有机废水发酵制取氢气技术，生产成本低于电解水制氢，并能以中试规模制氢，产氢率达5.7m3/m3反应器/d，被列入我国年十大科技进展。第14页氢能氢能n氢被认为是理想能源，热值高、无污染。不过氢氢被认为是理想能源，热值高、无污染。不过氢作为能源，存在两个问题，一是氢起源，只能经作为能源，存在两个问题，一是氢起源，只能经过电解水，太阳能分解水，生物制氢，以及化工、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；二是氢在冶金等流程制氢，这就需要消耗能源；二是氢在存放、运输及应用过程中轻易发生爆炸，加氢对存放、运输及应用过程中轻易发生爆炸，加氢对材料产生氢脆、氢腐蚀，以及氢渗漏等，所以近材料产生氢脆、氢腐蚀，以及氢渗漏等，所以近年来对储氢材料研究很多。年来对储氢材料研究很多。第15页种储氢方式是将材料与氢结合成为氢化物，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。国内需要时加热放氢，放完后还可继续充氢。国内外一些厂家利用上述储氢合金制造氢能汽车，外一些厂家利用上述储氢合金制造氢能汽车，但因为有些技术问题有待处理，价格又无竞争但因为有些技术问题有待处理，价格又无竞争能力，离产业化尚远。能力，离产业化尚远。第16页能源从其产生方式可分为一次能源和二次能源：能源从其产生方式可分为一次能源和二次能源：一次能源：一次能源：自然界中以现成形式提供能源称为一次能源。自然界中以现成形式提供能源称为一次能源。二次能源：二次能源：要依靠其它能源能量间接制取能源称为二次能源。要依靠其它能源能量间接制取能源称为二次能源。1、以下叙述正确是、以下叙述正确是(A)A、电能是二级能源电能是二级能源 B、水力二级能源水力二级能源C、天然气是一级能源天然气是一级能源 D、水煤气是一级能源水煤气是一级能源2、关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向错误是、关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向错误是(c)A、组成水氢和氧都是能够燃烧物质，所以可研究在水不分解组成水氢和氧都是能够燃烧物质，所以可研究在水不分解情况下，使氢气成为二级能源情况下，使氢气成为二级能源B、设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气C、寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量。寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量。D、寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气第17页石器时代 http:/www.shiqi.so/石器时代 用违反物理规律方式躲开，来往返回了好屡次，其中一个黑衣人对准了子溏膝盖以下三寸地方刺了过去。按常理子溏应该能躲开，不过子溏却没有及时躲开，硬是吃了一记，见红了。其余两个黑衣人见状，马上冲上去打算给子溏一刀爽快，不过却被那个黑衣人阻止了，他们之间使了一个眼色之后便快速离开了，留下子溏一个人在枯木丛上。一切都归于平息，不过我还是非常怕死，要是黑衣人没走远咋办，子溏啊子溏，你还是静静躺一会儿吧，并不是我不想救你，而是我实在不敢踏出去啊，我要碰上那些拥有违反物理规律武功人，我是不用一秒就会死掉。过了许久，月色重新照亮河边，深夜风再次喧嚣在丛林了，万物重归平静，这时我才慢慢走了出来。走到子溏身边，发觉他已经昏过去许久了。2进膳|从侧厅再一次回到正厅，仔细端详了一些各位贵妇人面孔，发觉各有特色，唯独坐在丑妇人左侧正数第三个位置那个女人有点不一样。首先是样子素颜却不失端庄，穿着得体却不显富贵，举手投足之间显露出来气质显著和别妇人不一样，眼神一直很坚定，即使望着丑妇人时没有任何表情，不过如同女侠版冷静而美；假如这是哪房少爷老婆，那这房少爷可是赚大了。还没等我发呆完，三木便从大厅最角落侧门偷偷得溜到了我身旁，道：“莲，你还在这里干什么？”“林哥是你啊，我没干什么啊，领导都没给我安排详细工作，所以我就这么闲站着”。说罢，预计三木是被我这话给震住了，还没等他缓过神来，我便打趣得八卦起来。“林哥，你说那位夫人是哪位少爷妻子啊？”我一边说一边将手指指向了那个素颜少妇。三木看到我用手去指在正厅就坐夫人们，吓得马上用力将我手打下，然后慌慌张张把我从角落侧门拖走了。这一下可把我手打疼了。其实三木日常做事也没有这么慌张，这下倒是反常，为何他有这么激烈反应，想到这点，我就感到十分好奇。还没等我开口和他说话，三木就递给我一块湿抹布，把我领到了离正厅不远一个屋子内。虽说是一个小屋子，不过里面装饰还是那样夸大，各种桌椅摆放整齐有序。三木开始在这里折腾起来，并叫我也开始用抹布擦拭这里桌椅，随即便从他口中得知，这里就是大少奶奶专用饭厅，只有每逢夫人们聚在一起吃饭时候，才会捣鼓众多家丁和丫鬟来这里收拾。既然三木给了我抹东西任务，我也开始忙起来，毕竟在上小学时候我就知道一句话，“劳动最光荣”！这时候三木开始跟我讲起了关于那位夫人事情。总结了一下三木所知道事情，大约就是：这个夫人现在是三少爷小妾，只是大家并不会叫她三少奶奶，而是喊她琳夫人。原来琳夫人之前是傅宗哲妻子，也是第18页