内容正文:
第四单元
太阳能、生物质能和氢能的利用
2014年世界能源消耗
天然气
石油
煤
石油
40年
天然气
5 0 年
煤 炭
240年
能源危机
风能
生物质能
太阳能
新能源
波浪能
地热能
能量循环网络图
太阳能是地球上最基本、最重要的能源
太阳能的利用
地膜、大棚、温室、太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉等
光能转化为热能
基本原理是将太阳辐射能收集起来
能量转化方式
太阳辐射能利用实例
太阳能电池
光能转化为电能
利用光电效应,将太阳辐射能转换成电能
能量转化方式
太阳辐射能利用实例
运用:选择芒硝晶体(十水合硫酸钠晶体)白天吸收热量溶解,晚上放出热量结晶。
白天阳光下:
Na2SO4·10H2O=Na2SO4+10H2O
夜晚气温下降:
Na2SO4+10H2O = Na2SO4·10H2O
太阳辐射能利用实例
能量转化方式
光能转化为化学能
吸热
放热
植物的光合作用
葡萄糖C6H12O6
葡萄糖C6H12O6
CO2
H2O
淀粉 纤维素
(C6H10O5)n
酶
能量Q
太阳辐射能利用实例
光照
叶绿素
食物链
植物体内
动物体内
植物的光合作用
太阳辐射能利用实例
本质:光能→化学能
光能转化为生物质能
能量转化方式
1、直接燃烧
注:用纤维素(C6H10O5)n代表植物枝叶的主要成分。
缺点:
生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在20-40%之间。
生物质能的利用方式
(C6H10O5)n +6n O2
6n CO2 +5n H2O
点燃
1)制沼气
原料:
条件:
主要成分:
用途:
2、生物化学转换
植物的秸秆、枝叶、
人畜粪便
厌氧
甲烷
CO2、H2S、NH3、PH3
气体燃料、提供肥料
2)制乙醇
原料:
条件:
用途:
方程式:
含糖类淀粉多的农作物
催化剂、水解、细菌发酵
燃料、与汽油混合
作发动机燃料
生物质能的利用方式
(C6H10O5)n + nH2O
nC6H12O6
催化剂
C6H12O6
2C2H5OH+2CO2↑
发酵
3、热化学转换
秸秆气化炉
只买炉子不买气,
清清洁洁烧燃气。
生物质能的利用方式
生物质
可燃性气体
复杂的化学反应
生物质能应用:脂肪燃料快艇
脂肪当燃料“地球竞赛”号被称为世界上最快的生态船,造价240万美元,融合多项高科技。“地球竞