高中化學(xué) 2.4 太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用課件1 蘇教版必修2.ppt

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專題2化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化,第四單元太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用,石油40年,天然氣50年,煤碳240年,風(fēng)能,生物質(zhì)能,太陽能,波浪能,地?zé)崮?地球上的能流圖（單位106MW）,太陽是一個巨大、久遠、無盡的能源。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量（約為3.751026W）的22億分之一，但已高達173,000TW，也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于500萬噸煤。下圖是地球上的能流圖。從圖上可以看出，地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來源于太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能，所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大，狹義的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。,太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環(huán)境無任何污染。但太陽能也有兩個主要缺點：一是能流密度低；二是其強度受各種因素（季節(jié)、地點、氣候等）的影響不能維持常量。這兩大缺點大大限制了太陽能的有效利用。,太陽能的利用方式,光能→化學(xué)能,光能→熱能,光能→電能,,原理:光能→化學(xué)能,光能→熱能,太陽爐,太陽灶,原理:光能→熱能→化學(xué)能,光能→電能,基本原理是利用光電效應(yīng),基本裝置是太陽能電池,Wecanusethelightofthesuntocreateelectricity!Thesunshineson“solarcells”----you’veprobablyseenthemontheroofsofhouses.Whenthesunhitsthesolarcells,itcausesachemicalreaction,whichgenerateselectricity!,SolarEnergy,生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量。生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源，其具有以下特點：①可再生性；②低污染性；③廣泛的分布性。,生物質(zhì)能,生物質(zhì)能的利用方式,1、直接燃燒,2、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換,3、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換,1、直接燃燒,注釋:用纖維素（C6H10O5）n代表植物枝葉的主要成分,缺點:生物質(zhì)燃燒過程的生物質(zhì)能的凈轉(zhuǎn)化效率在20－40％之間。,2、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換,a、利用植物的秸桿、枝葉、雜草等制取沼氣,b、用含糖類、淀粉（C6H10O5）n較多的農(nóng)作物（如玉米、高粱）為原料，制取乙醇。,缺乙醇汽油的優(yōu)點,乙醇汽油是用90%%的普通汽油與10%%的燃料乙醇調(diào)和而成。首先，乙醇汽油增加汽油中的含氧量，使燃燒更充分，有效地降低了尾氣中有害物質(zhì)的排放；第二，有效提高汽油的標(biāo)號，使發(fā)動機運行更平穩(wěn)；第三，可有效消除火花塞、氣門、活塞頂部及排氣管、消聲器部位的積炭，可以延長主要部件的使用壽命。,3、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換,氫能的開發(fā)與利用,氫能的特點：1、是自然界存在最普遍的元素2、發(fā)熱值高3、氫燃燒性能好，點燃快4、氫本身無毒5、氫能利用形式6、理想的清潔能源之一……,解決制氫的能耗問題,原理:光→,氫氣的貯存和運輸問題,碳納米管儲氫材料,據(jù)PhysOrg網(wǎng)2005年10月24日消息，最近一家名為Engineuity的以色列公司發(fā)明了一種能夠在汽車內(nèi)產(chǎn)生氫氣的技術(shù)系統(tǒng)，而且只需要使用鎂和鋁等普通金屬。這一技術(shù)將完全解決汽車在氫氣制造、運輸和儲存方面的所有相關(guān)難點。,氫能量轉(zhuǎn)折,動力未來,乙醇汽車,