化学新能源


核能的优缺点
优点 :1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气
污染。
2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
3.核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。
4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存
都很方便,一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运
送。
5.核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影
响,故发电成本较其他发电方法为稳定。
缺点: 1.核能电厂会产生高低阶放射性废料,或者是使用过之核燃料,虽然所占体积不大,但因具有
放射线,故必须慎重处理,且需面对相当大的政治困扰。
2.核能发电厂热效率较低,因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏,故核能电厂的热
污染较严重。
3.核能电厂投资成本太大,电力公司的财务风险较高。
4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。
5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。
6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造
成伤害。
核能的应用范围
(1)核能发电(2) 核医学方法给人类带来了一种比外科手术更为简单、安全、廉价的治疗方法,它能在癌症早期诊察出癌细胞是否已经扩散到淋巴系统。在核医学诊断方法中运用了影像技术,能够及早发现肿瘤,提高癌症病人的存活率。(3)木料加工——通过射线改变物质结构,使木材更坚硬、表面光滑并防火 (4)食品保鲜——经过辐射处理后能够灭菌达到长期保鲜防腐的效果。(5) 核电池——能做心脏起波
美国:从GNEP倡导者到实践者 “全球核能伙伴计划”(GNEP)是美国长远的核能战略。它旨在向全世界推广民用核能技术,并最终找到一种对核废料进行再加工的方法,使得处理后的核废料无法用于制造核武器。

2核能发电的原理
原理:核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-235、 核燃料水池
钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片,同时放出中子和大量能量的过程。反应中,可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除去消耗,至少有一个中子能引起另一个原子核裂变,使裂变自持地进行,则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发电的前提。

3核能利用的利于弊:

: 1.核能发电不像化石燃料发电那样
排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。
2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
3.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送。
4.核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法为稳定。
弊: 1.核能电厂会产生高低阶放射性废料,或者是使用过之核燃料,虽然所占体积不大,但因具有放射线,故必须慎重处理,且需面对相当大的政治困扰。 2.核能发电厂热效率较低,因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏,故核能电厂的热污染较严重。 3.核能电厂投资成本太大,电力公司的财务风险较高。
4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。
5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。
6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害。

3核能的产生
核能,它来自于原子核。核能的产生有两种途径:一种是较重的原子核分裂成两个中间质量的原子核时会释放出热量;另一种是两个较轻的原子核聚合成一个中间质量的原子核时也会释放出热量。
如此说来任何原子核都存在核能(也说“原子能”)。关键的问题是怎样才能使原子核发生裂变或者聚变和如何人工控制这种裂变或者聚变过程。
目前人们发现有三种原子很容易发生裂变,它们是铀-235、钚-239和铀-233。而只有铀-235是天然存在的。其他两种可以人工制造。这种原子只要吸收一个中子就会发生裂变同时释放出热量和2-3个中子。释放出来的中子又可以用于其它原子的裂变,使裂变反应一直持续下去。这个过程称之为链式反应。如果是用于原子弹,这个反应过程不需要控制,希望它反应得越快越好。如果是用于核反应堆,就需要加以控制。一般是用石墨或者镉把多余的中子吸收掉一部分,使反应速度减慢。
核聚变所需要的条件非常难得,当今的科学技术很难达到。原子弹爆炸以后,人们发现原子弹爆炸瞬间产生的高温和高压能满足核聚变的条件,还可以制成威力更大的核武器,这就是氢弹。1952年第一颗氢弹爆炸后,科学家们一直在努力寻求把氢弹爆炸的过程加以控制,然后源源不断地取出其中的核聚变能造福人类。
核能安全问题:
1、经过四十多年的发

展,地质勘查已为国家累积提交了可靠铀资源储量。
2、铀矿采冶已初步形成
了以地浸、堆浸和原地爆破浸出工艺为主的生产格局,大幅度降低了铀矿采冶成本,提高了铀资源利用率。
3、铀同位素分离已实现扩散法向离心法过渡,铀同位素分离生产能力能够满足中国核电发展的需要。
4、核燃料组件制造生产线已为核电站提供了合格的燃料组件,基本实现了30万、60万、100万千瓦三种容量等级的压水堆核燃料组件的国产化,重水堆核燃料组件生产线也正在建设中。
5、中、低放固体和液体废物已开始处理和处置,中低放废物处置场已经建成并投入运行,高放废物处理的科研工作取得较大进展。
此外,在核能技术开发方面,中国已在先进压水堆、快中子增殖堆、高温气冷堆和低温供热堆方面开展了不少工作。
中国现有4座核反应堆在建设中,并计划到2020年扩大近5倍,这将使核能发电占总电力4%。

5什么是可再生能源:
可再生能源是指自然界中可以不断利用、循环再生的一次能源,例如太阳能、风能、水能、生物质能、海洋能、潮汐能、地热能等。 随着世界石油能源危机的出现,人们开始认识到可再生能源的重要性。 人类历史进程中长期依赖的能源都是可再生能源,如薪柴、秸秆等属于生物质能源,另外还有水力、风力等,这些能源大部分都来自太阳能的转化,是可以再生的能源资源。 人类近代社会大规模开发利用的煤炭、石油、天然气等化石能源,其能量来源实际上也是源自太阳能的转化,但它们是地球在远古时期的演化化过程中形成和储存下来的,对于我们人类来说一旦用完就无法恢复和再生,因此属于不可再生的能源资源。
核能是可再生能源吗?
核能源于核矿石内的能量,核矿石属于矿产资源,而矿产资源属于非可再生资源。所以它是不可再生能源。
核能即原子能,它是原子结构发生变化而释放的能量。通常的化学反应,仅涉及原子与原子之间相互结合关系的变化,而原子核不发生变化。在原子核反应中,原子核的组成部分(中子和质子)的相互关系发生变化。由于这些粒子之间结合的紧密程度,远远大于原子间结合的紧密程度,因此核反应中的能量变化比化学反应大几百万倍。
应该归为新能源。
用增殖堆的话核燃料还是比较充足的,至少比煤坚持更长的时间。可惜聚变现在还没成功(今后50年也不太可能),否则核能几乎可以视为不竭的。
另外需要补充的是,太阳风会为地球补充H和He等聚变原料,月球土壤中积累的氦3就是太阳风的结果。如果聚变可实现后,就

可按太阳能和水能的定义,把核能视作可再生能源,现阶段只实现裂变发电的条件下,不能说它是可再生的。
6太阳
能的利用方式:
太阳能利用包括太阳能光伏发电、太阳能热发电,以及太阳能热水器和太阳房、太阳能空调等利用方式。
中国蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔。目前,我国太阳能产业规模已位居世界第一,是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟的太阳能产品有两项:太阳能光伏发电系统和太阳热水系统。
目前光伏发电居世界各国前列的是日本、德国和美国。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,经过30多年的努力,已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下,我国光伏发电产业迅猛发展。到2007年年底,全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦,从事太阳能电池生产的企业达到50余家,太阳能电池年产量达到1188MW,超过日本和欧洲,2008年太阳能电池的产量继续提高,达到了200万千瓦。
经过多年的发展,中国太阳热水器产业已形成较为完整的产业化体系。
目前从能源供应安全和清洁利用的角度出发,世界各国正把太阳能的商业化开发和利用作为重要的发展趋势。
我国《可再生能源法》的颁布和实施,为太阳能利用产业的发展提供了政策的保障;京都议定书的签定,环保政策的出台和对国际的承诺,给太阳能利用产业带来机遇;西部的大开发,为太阳能利用产业提供巨大的国内市场;中国能源战略的调整,使得政府加大对可再生能源发展的支持力度,所有的这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。
太阳能的具体应用:
(1)太阳能电池 (2)太阳能热水器 (3)太阳能汽车 (4)太阳能发电机
太阳能采集
太阳辐射的能流密度低,在利用太阳能时为了获得足够的能量,或者为了提高温度,必须采用一定的技术和装置(集热器),对太阳能进行采集。集热器按是否聚光,可以划分为聚光集热器和非聚光集热器两大类。 非聚光集热器(平板集热器,真空管集热器)能够利用太阳辐射中的直射辐射和散射辐射,集热温度较低;聚 光集热器能将阳光会聚在面积较小的吸热面上,可获得较高温度,但只能利用直射辐射,且需要跟踪太阳。
平板集热器 真空管集热器 聚光集热器
太阳能-热能转换 : 太阳能-电能转换 太阳能-氢能转换 太阳能-生物质能转换 太阳能-机械能转换
太阳能贮存: 热能贮热 潜热贮存

化学贮热 塑晶贮热 太阳池贮热
7.8见王文玲
9为什么要提倡回收各种废旧电池 ?
废旧电池中的有毒物质:包括大量重金属和酸碱等。 其中重金
属主要有铅、镉、汞、镍、锌、锰等。铅、镉、汞是对于环境和人体健康有较大危害的物质。 锌、镍等,虽然在一定浓度范围内是有益物质,但在环境中超过极限也将对于人体构成危害。 废酸、废碱可能污染土地,使得土地酸化或碱化。搪瓷容器的彩色涂层中含有的铅和镉,溶出会导致食品污染。一粒纽扣电池可使600吨水受到污染,相当于一个人一生的饮水量。 一节1号电池烂在地里,能使1平方米的土地失去利用价值。

10什么是化学电池,种类有哪些?
 化学电池(原电池)是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流.又称非蓄电池,是电化电池的一种,其电化反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能,简单说就即是不能重新储存电力,与蓄电池相对。 化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池);铅酸蓄电池。其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。
1.锌锰电池 电极反应式为:负极(锌筒):Zn +– 2e- === Zn2+ 正极(石墨):2NH4+ +2e- === 2NH3 ↑+ H2↑ H2O + 2MnO2 + 2e- === 2MnOOH+ 2OH- 总反应:Zn + 2NH4Cl + 2MnO2 === Zn(NH3)2Cl2↙+2MnOOH
2.碱性锌锰电池
3.铅酸蓄电池 放电时为原电池,其电极反应为: 负极:Pb + SO42-- 2e === PbSO4 正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e === PbSO4 + 2H2O 总反应式为:Pb + PbO2 + 2H2SO4 ====== 2PbSO4 + 2H2O 当放电进行时,硫酸溶液的的浓度将不断降低,当溶液的密度降到1.18g/ml 时应停止使用进行充电,充电时为电解池,其电极反应如下: 阳极:PbSO4 + 2H2O- 2e === PbO2 + 4H+ + SO42- 阴极:PbSO4 + 2e === Pb + SO42- 总反应式为:2PbSO4 + 2H2O ====== Pb + PbO2 + 2H2SO4 当溶液的密度升到1.28g/ml时,应停止充电。 上述过程的总反应式为: 放电Pb + PbO2 + 2H2SO4 ====== 2PbSO4 + 2H2O 充电
4.锌银电池 电极反应式如下: 负极:Zn + 2OH- -2e=== ZnO + H2O 正极:Ag2O + H2O + 2e === 2Ag + 2OH- 电池的总反应式为:Ag2O + Zn ====== 2Ag + ZnO
5.镉镍电池和氢镍以及金属氢化物镍电池
6.锂电池

7.锂离子电池
8.氢氧燃料电池 负极:2H2 + 4OH- -4e=== 4H2O 正极:O2 + 2H2O + 4e=== 4OH- 总反应式:2H2 + O2 === 2H2O
9.熔融盐燃料电池 10.海水电池

相关文档
最新文档