科學技術的智慧 6.(1 / 3)

科學技術的智慧 6.

氫能因有很多優點被譽為是21世紀的理想能源嗎?

在眾多的現代新能源中,氫能獨樹一幟,將成為21世紀最理想的能源。這是因為,在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下,氫氣放出的能量最多,而且它燃燒的產物是水,沒有灰渣和廢氣,不會汙染環境。煤和石油的儲量是有限的,而氫主要存在於水中,燃燒後惟一產物也是水,可源源不斷地產生氫氣,成為用之不竭的能源寶庫。

氫是一種無色的氣體燃燒1克氫能釋放出142千焦的熱量,是汽油發熱量的3倍。氫的重量特別輕,比汽油、天然氣輕多了,因而攜帶、運輸方便。

在大自然中,氫的分布很廣,儲量很大。水可說是氫的大“倉庫”,大約含有11%的氫,泥土裏約含15%的氫,石油、煤炭、天然氣、動植物體內等都含有氫。

科學家們已研製出利用陽光分解水來製氫的方法。就是在水中加入催化劑,在陽光照射下,產生光化學反應而分解出氫。將來這種方法一旦投入實際使用,那麼在汽車、火車、輪船、飛機等交通工具的油箱中也許就無需再裝油,隻要裝滿水就行了。

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氫目前絕大部分是從石油、煤炭和天然氣製取的。

氫在常溫下是氣體,以往大都用笨重的鋼製氫氣瓶盛裝,既沉重,又有爆炸的危險,現在用鈦鐵合金代替了氫氣瓶儲氫,重量可減輕一半,而儲氫量卻增大了4倍。

地熱能的產生是地球內部

放射性物質發生衰變的結果嗎?我們居住的地球,很像一個大熱水瓶,外涼內熱,而且越往裏麵溫度越高。因此,人們把來自地球內部的熱能叫做“地熱能”。

現在我們來看一看地球內部溫度分布的情況:在距地麵25~50千米的地幔部分,溫度為200℃~1000℃;若深度達到距地麵6370千米的地心處時,溫度可高達4500℃。地球內部的溫度不僅很高,而且溫度分布是很有規律的。

通常,在地殼最上部的十幾千米範圍內,地層的深度每增加30米,地熱的溫度便升高約1℃;在地下15~25千米之間,深度第增加100米,溫度上升15℃;在25千米以下的地域,深度每增加100米,溫度隻上升08℃;以後再深入到一定深度,溫度就保持不變了。

有的少年朋友可能覺得奇怪,地球深層為什麼儲存著如此多的熱能呢?它們是從哪裏來的?

對於這個有趣的問題,目前科學家還處於探索階段。不過,大多數學者認為,這是由於地球內部放射性物質自然發生蛻變(也叫做“衰變”,是指放射性元素放射出粒子後變成另一種元素的現象)的結果。在發生核反應的過程中,放出了大量的熱能,再加上處於封閉、隔斷的地層中,天長日久,經過逐漸的積聚,就形成了現在的地熱能。

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地熱能在地下的貯存形式有熱水型、蒸汽型、幹熱岩型、地壓型、岩漿型等多種形式。

現在,人們除了用熱水型地熱能來發電洗浴、取暖和灌溉之外,為了更充分地利用分布很廣的幹熱岩型地熱能,還在廣泛地開鑿人造熱泉。

地熱資源是一種可再生的能源,隻要不超過地熱資源的開發限度,它是能夠自行補充而再生的。

海洋最誘人之處是它

蘊藏著極為豐富的能源嗎?大海最誘人的地方,主要在於它蘊藏著極為豐富的自然能源和巨大的可再生能源。那波濤洶勇的海浪,一漲一落的潮汐,循環不息的海流,不同深度的海水溫差,和海水交彙處的水的含鹽濃淡差……都具有可以利用的巨大能量。

據專家們估算,全世界海洋潮汐能的總儲量為30億千瓦,海流動能的總儲量為50億千瓦,海浪能的蘊藏量高達700億千瓦。

目前世界上最大的潮汐電站是法國的朗斯潮汐電站,它的海堤大壩長750米,裝有24台水輪發電機組,總裝機容量為24萬千瓦。英國在1991年建成一座海浪發電站,該電站裝有一台目前世界上最先進的海浪發電設備——韋爾斯氣動渦輪機。

海浪能是人類從海洋中可以獲得的重要能源,需要進一步開發利用。

海流在流動中具有很大的衝擊力和潛能,因而可以用來發電,據估計,世界海洋能的總功率達50億千瓦左右,是海洋能中蘊藏量最大的一種能源。

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太陽、月亮、地球位置不同的時候,潮汐也有大有小,在農曆初三、十八潮最大。

農曆八月十八是杭州灣的海寧怒潮成為著名的景觀,古代的詩人、作家寫了不少記載觀潮的名句,現在每年都有幾十萬人從各地趕來,甚至有人年年從英國遠涉重洋到那裏一睹潮汐的風采。