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2.3生物质能 生物质指任何形式(除化石燃料及其衍生物)的有机物质,包括农林作物及其残体、水生植物、人 畜粪便(动物残体)、城市生活和工业有机废弃物等。生物质能是指植物叶绿素将太阳能转化为化学 能贮存在生物质内部的能量,目前发展中的开发利用技术主要是,通过热化学转换技术将固体生物 质转换成可燃气体、焦油等,通过生物化学转换技术将生物质在微生物的发酵作用下转换成沼气、 酒精等,通过压块细密成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料等。生物质能中沼气技术最成熟。 生物质能研究的一个很重要出发点是减少温室气体C0释放量。从整个生命周期来说,生物质能 对全球C贡献基本上为“0”:生物质能利用对C贡献来自所有收集、运输和预处理过程中化石燃料利 用造成的CO排放。生物质能总体利用过程中相对于化石燃料C02减排是显著的,采用高效合理的利用 方式,C0减排率能达到90%左右。生物质能替代化石能是减少C0排放的有效措施之一。 2.4核能 对于核电站,人们有许多误解,其实核能发电是一种清洁、高效的能源获取方式。对于核裂变, 核燃料是铀、钚等元素,核聚变的燃料则是氘、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。我们把核燃料和可以转化为核燃料的物质总称为核资源。 核能的常用的获取方式有两种,一种是利用核裂变,另一种是利用核聚变。重核发生裂变的方 式有两种,一种是重原子核自发地碎裂成两个半块,并释放出大约200Mv的能量,这称为自发裂变。如 U2的自发裂变,半衰期18×108年。另一种是原子核在外来粒子的轰击下发生裂变,称为诱发裂变。 自发裂变速度太慢,实践中要大规模利用核能只能是诱发裂变。选择中子作为轰击炮弹,中子不带电, 与原子核没有库仑作用,容易打进原子核使原子核发生裂变。在重核中中子比质子数大得多,所以在 重核裂变时都伴随着2-3个中子的产生。新释放出的中子,会引起其他235U(或钚)的裂变,如此不断发 生,形成所谓链式反应。 释放原子能的另一个有效途径是利用轻核的聚变反应。把两上或多个较轻的原子核工业结合成 较重的原子核的现象即为原子核的聚变。由前图分析可知,在轻核区核子的平均结合能上升最快。, 因此轻核聚变释放的原子能巨大,目前的聚变研究集中在轻核区。 2.5潮汐能 海洋被认为是地球的资源宝库,也被称作为能量之海。从技术及经济上的可行性,可持续发展 的能源资源以及地球环境的生态平衡等方面分析,海洋能中的潮汐能作为成熟的技术将得到更大规 模的利用。全球海洋中潮汐能的理论蕴藏量约有27亿kW,可开发利用的约为5400万kW。我国潮汐能资 源丰富,理论蕴藏量约为1.1亿kW,可开发利用的约为2179万kW。潮汐能是一种蕴藏量丰富且无污染的 可再生能源,对其开发利用不会给人类带来污染和灾难。o 潮汐发电,就是利用海水涨落及其所造成的水位差来推动水轮机,再由水轮机带动发电机发电。 假如建一条大坝,把大海与临近的海湾隔开,形成一个水库,安装上水轮发电机组,那么涨潮时,海水 从大海流进水库,冲击水轮机转动,从而带动发电机发电:而在落潮时,海水又从水库流入大海,则又 可从相反的方向带动发电机组发电。这样,海水一涨一落,电站就可源源不断地发出电来。 3清洁能源的发展展望 太阳能是一种普遍存在、广泛使用的清洁能源,开发太阳能主要有光电和光电的方式,对太阳 能的应用已经有了一定的程度:风能可转化成多种形式的能量,在世界上很多地方,都有很丰富的 风力资源,特别是利用风力发电前景可观:而利用核能发电己被人类充分掌握,法国等有些发达国 家把核电作为最主要的电力资源:水电受水资源条件的约束,但在世界各地水资源较为丰富的地区, 大小水电站的建立方兴未艾,并且是一种受欢迎的能源:更多的非粮食类的生物质能将被用于制造 清洁的能源,这不仅对环境要求不高,可以成为持续的能源供给,也可以有助于保护全球生态环境。 除此之外,地热能、海洋能都是巨大的清洁能源,有很广阔的发展空间。为了实施可持续发展战略, 寻求能源合理利用的新途径,开发可再生的清洁能源已成为人类迫切需要解决的重要课题。2.3 生物质能 生物质指任何形式(除化石燃料及其衍生物)的有机物质,包括农林作物及其残体、水生植物、人 畜粪便(动物残体)、城市生活和工业有机废弃物等。生物质能是指植物叶绿素将太阳能转化为化学 能贮存在生物质内部的能量,目前发展中的开发利用技术主要是,通过热化学转换技术将固体生物 质转换成可燃气体、焦油等,通过生物化学转换技术将生物质在微生物的发酵作用下转换成沼气、 酒精等,通过压块细密成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料等。生物质能中沼气技术最成熟。 生物质能研究的一个很重要出发点是减少温室气体CO2释放量。从整个生命周期来说,生物质能 对全球C贡献基本上为“0”;生物质能利用对C贡献来自所有收集、运输和预处理过程中化石燃料利 用造成的CO2排放。生物质能总体利用过程中相对于化石燃料CO2减排是显著的,采用高效合理的利用 方式,CO2减排率能达到90%左右。生物质能替代化石能是减少CO2排放的有效措施之一。[8] 2.4 核能 对于核电站,人们有许多误解,其实核能发电是一种清洁、高效的能源获取方式。对于核裂变, 核燃料是铀、钚等元素,核聚变的燃料则是氘、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。我们把核燃料和可以转化为核燃料的物质总称为核资源。 核能的常用的获取方式有两种,一种是利用核裂变,另一种是利用核聚变。重核发生裂变的方 式有两种,一种是重原子核自发地碎裂成两个半块,并释放出大约200Mev的能量,这称为自发裂变。如 U235的自发裂变,半衰期18×10 18年。另一种是原子核在外来粒子的轰击下发生裂变,称为诱发裂变。 自发裂变速度太慢,实践中要大规模利用核能只能是诱发裂变。选择中子作为轰击炮弹,中子不带电, 与原子核没有库仑作用,容易打进原子核使原子核发生裂变。在重核中中子比质子数大得多,所以在 重核裂变时都伴随着2-3个中子的产生。新释放出的中子,会引起其他235U(或钚)的裂变,如此不断发 生,形成所谓链式反应。[9] 释放原子能的另一个有效途径是利用轻核的聚变反应。把两上或多个较轻的原子核工业结合成 较重的原子核的现象即为原子核的聚变。由前图分析可知,在轻核区核子的平均结合能上升最快。, 因此轻核聚变释放的原子能巨大,目前的聚变研究集中在轻核区。[9] 2.5 潮汐能 海洋被认为是地球的资源宝库,也被称作为能量之海。从技术及经济上的可行性,可持续发展 的能源资源以及地球环境的生态平衡等方面分析,海洋能中的潮汐能作为成熟的技术将得到更大规 模的利用。全球海洋中潮汐能的理论蕴藏量约有27亿kW,可开发利用的约为5400万kW。我国潮汐能资 源丰富,理论蕴藏量约为1.1亿kW,可开发利用的约为2179万kW。潮汐能是一种蕴藏量丰富且无污染的 可再生能源,对其开发利用不会给人类带来污染和灾难。[10] 潮汐发电,就是利用海水涨落及其所造成的水位差来推动水轮机,再由水轮机带动发电机发电。 假如建一条大坝,把大海与临近的海湾隔开,形成一个水库,安装上水轮发电机组,那么涨潮时,海水 从大海流进水库,冲击水轮机转动,从而带动发电机发电;而在落潮时,海水又从水库流入大海,则又 可从相反的方向带动发电机组发电。这样,海水一涨一落,电站就可源源不断地发出电来。 3 清洁能源的发展展望 太阳能是一种普遍存在、广泛使用的清洁能源,开发太阳能主要有光电和光电的方式,对太阳 能的应用已经有了一定的程度;风能可转化成多种形式的能量,在世界上很多地方,都有很丰富的 风力资源,特别是利用风力发电前景可观;而利用核能发电已被人类充分掌握,法国等有些发达国 家把核电作为最主要的电力资源;水电受水资源条件的约束,但在世界各地水资源较为丰富的地区, 大小水电站的建立方兴未艾,并且是一种受欢迎的能源;更多的非粮食类的生物质能将被用于制造 清洁的能源,这不仅对环境要求不高,可以成为持续的能源供给,也可以有助于保护全球生态环境。 除此之外,地热能、海洋能都是巨大的清洁能源,有很广阔的发展空间。为了实施可持续发展战略, 寻求能源合理利用的新途径,开发可再生的清洁能源已成为人类迫切需要解决的重要课题
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