化學(xué)能源2(參考版)
2024-12-31 08:57本頁(yè)面
【正文】 最大優(yōu)點(diǎn)：它不需 CO2處理，代表燃料電池發(fā)展方向。缺點(diǎn) ： 與 CO2反應(yīng)， K2CO3導(dǎo)電性差?？茖W(xué)家預(yù)言：燃料電池將成為下世紀(jì)世界上獲得電力的重要途徑，是繼水力、火力、核能發(fā)電之后的第四類。氫燃燒電池400～ 500℃150～ 500atm海水鹽差發(fā)電? 用一層多孔質(zhì)隔膜置江河入?？谔?，二邊插入電極，由于滲透壓力差而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)?！ ∮脷渲瞥扇剂想姵乜芍苯影l(fā)電。氫的其它應(yīng)用? 氫不但是一種優(yōu)質(zhì)燃料，還是石油化工、化肥和冶金工業(yè)中的重要原料和物料。Kg/m3? 由于氫易氣化、著火、爆炸，因此如何妥善解決氫能的貯存和運(yùn)輸問(wèn)題也就成為開(kāi)發(fā)氫能的另一個(gè)關(guān)鍵。電廠用制氫設(shè)備工業(yè)氫氣凈化設(shè)備氫能要 解決 的 問(wèn)題? B、 安全、方便的貯氫技術(shù)。這就迫切需要尋找一種不依賴 化石 燃料并儲(chǔ)量豐富的新的含能體能源。? 現(xiàn)行太陽(yáng)能制氫技術(shù)包括 ：太陽(yáng)能分解水制氫；太陽(yáng)能電解水制氫；太陽(yáng)能光化學(xué)分解水制氫；太陽(yáng)能太陽(yáng)能光電分解水制氫；模擬植物光合作用分解水；光合微生物制氫。氫能要 解決 的 問(wèn)題? A、 廉價(jià)的制氫技術(shù) ? ⒍ 氫的燃燒性能好? 點(diǎn)燃速度快，與空氣混合時(shí)有廣泛的可燃范圍。 燃燒生成的水還可繼續(xù)制氫，循環(huán)使用。氫能優(yōu)點(diǎn)? ⒋ 氫本身無(wú)毒 ,燃燒后產(chǎn)物沒(méi)有污染? 產(chǎn)物水無(wú)污染，屬 “清潔能源 ”；? 由于燃燒產(chǎn)物是水蒸氣，不會(huì)產(chǎn)生諸如 CO、 CO 碳?xì)浠衔?、鉛化物和粉塵顆粒等對(duì)環(huán)境有害的污染物質(zhì)，從而也就不會(huì)造成酸雨和溫室效應(yīng)。氫能優(yōu)點(diǎn)? ⒊ 氫是自然界存在最普遍的元素? 水中制得，永無(wú)枯竭之虞；? 據(jù)估計(jì)它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的 75％ ,除空氣中含有單質(zhì)氫氣外，它主要以化合物的形態(tài)貯存于水中，而水是地球上最廣泛的物質(zhì)。若將壓力增大到數(shù)百個(gè)大氣壓 ,則液氫就可變?yōu)榻饘贇?。氫? 氫在周期表中是第 1號(hào)元素，相對(duì)原子量是 狀態(tài)下 ,它的密度為,? 常溫下為無(wú)色氣體。? 問(wèn)題 ： A、 水枯竭是地?zé)岣烧羝偷責(zé)釢裾羝闹旅鼈?B、 地面沉降； C、 潛在水污染問(wèn)題。? 地?zé)崮? 西藏發(fā)電量 40％是地?zé)犭?， 西藏羊八角地?zé)犭娬舅疁?150℃ 。 巴西香膠樹(shù)每株年產(chǎn) 50千克膠質(zhì)（成分與石油相似）；美國(guó)人工種植黃鼠草每公頃可年產(chǎn) 6000千克石油；美國(guó)西海岸巨型海藻等。 優(yōu)點(diǎn)是 ： CO2含量保持不變。、輕油在高壓反應(yīng)器內(nèi)、溫度 350℃ ，反應(yīng) 10分鐘，得到燃油。? 合理有效轉(zhuǎn)換是發(fā)酵制沼氣 。） 2T垃圾相當(dāng)于 1T煤，作為能源利用的生物質(zhì)占總量 1％，提供能量占總能耗的 14％。? 貯量： 每年由光合作用所形成的有機(jī)質(zhì) 200GT， 相當(dāng)于 3 “同步空間站 ”（距地面 35600千米）太陽(yáng)能 → 電能 →微波 → 地面接收站 → 電能生物質(zhì)能? 生物質(zhì)能是綠色植物經(jīng)光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存在生物體內(nèi)的能量。? 目標(biāo) ：尋找各種 “完全可控的 ”光－化學(xué)轉(zhuǎn)換方法如模擬光合作用。CO2＋ H2O綠色植物的光合作用，但不能完全受人控制。若能利用撒哈拉大沙漠全部輻射能的 1％，足以供給全世界，我國(guó)第一座建在甘肅省。 裝置： A、 平板型集熱器如太陽(yáng)能熱水器； B、 拋物面型反射聚光器如太陽(yáng)能聚光灶，太陽(yáng)爐。J/a， 為目前人類所需能量 1萬(wàn)倍）轉(zhuǎn)換形式 （ 1） 光－熱轉(zhuǎn)換。10 23（每秒鐘相當(dāng)于 ，即 ? 1954年加拿大賣給印度钚，導(dǎo)致 1974年印度步入核武器領(lǐng)域。）? B、 钚擴(kuò)散。除非基本設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或陰謀破壞 。 99年 7月 12日日本泄漏④ 反應(yīng)堆的安全問(wèn)題? A、 設(shè)計(jì)中備有一些 “太平 ”裝置，會(huì)自動(dòng)關(guān)閉反應(yīng)堆并冷卻輔助設(shè)施，在所有應(yīng)急系統(tǒng)全部失靈的事故中，電站還設(shè)計(jì)了核燃料防事故外殼。? ④ 反應(yīng)堆安全問(wèn)題。（技術(shù)要求高。）? 唯一解決辦法： 貯藏在遙遠(yuǎn)的外層空間和太陽(yáng)系。（地下水使放射性物質(zhì)擴(kuò)散）或棄于海底（大西洋北部，大平洋北部都有）? 最近：回收處理后，深埋在荒無(wú)人煙在地質(zhì)上相對(duì)穩(wěn)定的地層如一千英尺深的 “鹽層 ”。但貯藏罐很小用到 20年以上，已發(fā)生 16起貯罐損壞事件。 到 2023年，核廢物從反京堆運(yùn)到化學(xué)處理廠，將裝運(yùn) 7000－ 10000次，按目前水平，每年有 10次火車出軌。或 “永久地 ”貯存好。mrem／ 人年? ③ 放射性廢物的處理和貯藏? 燃料棒 “ 燃燒 ” 僅用去約 6％ 23592U ， 其中 239Pu半衰期超過(guò)，估計(jì)貯存時(shí)間必須持續(xù)二十萬(wàn)年。mrem／ 人年，死于癌癥增加 3萬(wàn)，主張標(biāo)準(zhǔn)： mrem／ 人年，外加自然的和醫(yī)療的。自然的 人為的如醫(yī)療 放射性散落物 雜項(xiàng) 核電站 合計(jì) 130 88 5 2 225mrem／ 次） mrem疾病和惡心；＜＜ 100rem（ 1000MW的核電站，幾乎與 6萬(wàn)人口城市用水量相當(dāng)）? 辦法：河水改道流過(guò)冷卻系統(tǒng)。? 若采用冷卻塔。? ① 、 廢熱處理 “ 熱污染 ” ：裂變核電站的熱效率 33％比一般電廠多 40％。）? （ 3） 還不能用于發(fā)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)的汽車和飛機(jī)。238U → 239Pu（ 衰變） → 裂變但工藝復(fù)雜，投資甚大，安全末完全解決，到 2030年可取代熱中子反應(yīng)堆。23592U僅占 1％，采用 “快中子增殖反應(yīng)堆和增殖核電站 ”。? 至 1995年有 476多座熱中子堆核電站，總裝機(jī)
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