能源利用
能源利用总结
能源利用总结能源是现代社会发展中不可或缺的重要资源，对国家和个人的生产、生活产生着重要影响。
有效利用各种能源资源，成为应对资源短缺和保护环境的关键。
本文将对常见的能源利用方式进行总结和探讨，以期为实现可持续发展提供参考和启示。
一、化石能源的利用化石能源包括石油、天然气和煤炭等，它们是人类经济活动中最为广泛使用的能源。
然而，长期过度依赖化石能源会导致能源短缺和环境问题。
因此，我们需要采取一系列措施来提高其利用效率，如加强石油勘探开发技术、推广清洁煤技术和提高天然气利用率等。
二、可再生能源的利用可再生能源包括太阳能、风能、水能和生物质能等，它们具有充沛的资源和环保的特点，是未来能源发展的重要方向。
为了有效利用可再生能源，需要加大对其研究和开发的力度，降低设备成本，提高能源转换效率，并建立可再生能源的分布式发电系统，促进能源的去中心化和可持续利用。
三、核能的利用核能是一种高效的清洁能源，具有巨大的潜力，但也面临核废料处理和核安全等问题。
在利用核能时，我们需要严格遵守核安全规定，加强核电设施的管理和维护工作，并推动核能技术的创新，以提高核能的利用效率和安全性。
四、能源供应与需求平衡能源供应与需求平衡是实现能源可持续发展的关键。
为了保证能源的供应稳定，可以采取多种措施，如推进能源多元化、优化能源结构、加强能源储备和建立完善的能源市场机制等。
同时，我们也要从需求端入手，提高能源利用效率，促进节能减排，培养绿色低碳的生活方式。
五、能源利用中的创新技术能源利用中的创新技术对于提高能源利用效率和减少环境污染具有重要意义。
例如，智能电网技术可以实现对能源的合理调度和优化利用；能源存储技术可以解决可再生能源波动性大的问题；碳捕捉与储存技术可以减少二氧化碳的排放。
我们应继续加大对这些创新技术的研究和应用力度，推动能源利用方式的革新。
总结起来，能源利用是一个复杂而重要的课题，涉及到能源的生产、转换、利用和管理等多个环节。
能源利用现状与分析
能源利用现状与分析能源是现代社会发展的基础，它是维持人类生存和经济运行的重要支持。
能源的利用对环境和经济发展都具有重要的意义。
而能源的稀缺与污染问题也是当前社会所面临的严峻挑战。
在这个背景下，本文将对能源利用现状进行分析，并提出一些具有前瞻性的解决方案。
一、能源利用现状1. 传统能源利用传统能源主要包括煤炭、石油、天然气等化石能源。
这些资源属于非可再生能源，而且利用过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体，对环境造成严重污染。
由于其能量密度高、便捷性强等特点使得传统能源在能源利用中仍然扮演着重要的角色。
由于环境问题的持续恶化，传统能源利用面临着越来越大的挑战。
2. 可再生能源利用近年来，随着环保意识的提高和能源技术的发展，可再生能源的利用也得到了迅速发展。
可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物能等，这些能源具有取之不尽用之不竭的特点，并且在利用过程中环境影响小、不会产生大量二氧化碳等有害气体。
可再生能源的利用在全球范围内不断扩大，成为了能源利用的一个重要方向。
3. 能源利用结构在全球范围内，能源利用结构呈现出多样化的特点。
发达国家主要依赖于清洁能源，其中欧洲国家以风能和太阳能为主，而美国以页岩气和太阳能为主。
而在发展中国家，传统能源依然占据主导地位。
这种能源利用结构的差异也导致了全球范围内的能源利用不平衡局面。
二、分析1. 传统能源利用问题传统能源在全球能源利用中仍然占据重要地位，但其污染问题也备受关注。
大量的二氧化碳排放加剧了全球变暖、气候变化等环境问题。
传统能源也存在着供需不平衡、资源枯竭等问题，这些问题制约了传统能源的可持续发展。
2. 可再生能源利用问题虽然可再生能源具有可持续性和环保性的优势，但其利用也存在一些问题。
太阳能和风能都受到地理位置的限制，这就需要进行跨区域输电，而这需要大量的投入。
可再生能源的不稳定性也使得其在能源利用中存在一定的不确定性。
3. 能源利用结构问题全球范围内的能源利用结构不平衡也给能源安全带来了隐患。
化学能源利用
化学能源利用化学能源是一种重要的能源来源，其在供能、储能、转化等方面具有重要的作用。
本文将探讨化学能源的利用方法和其在各个领域中的应用。
一、化学能源利用方法1. 燃烧：燃烧是一种常见的化学能源利用方法。
通过将燃料与氧气反应，释放出大量的热能。
燃烧过程中，燃料分子的化学键被断裂，生成新的化合物，同时释放出热能。
常见的燃烧反应包括煤的燃烧、石油的燃烧等。
2. 化学电池：化学电池是一种将化学能转化为电能的设备。
通过在电池中进行化学反应，将化学能转化为电能。
常见的化学电池包括铅酸电池、锂离子电池等。
3. 化学反应：除了燃烧和化学电池外，化学反应也是一种重要的化学能源利用方法。
例如，通过化学反应将化学能转化为工业上需要的物质，如化工生产过程中的合成反应等。
二、化学能源在能源领域的应用1. 燃料：化学能源在燃料领域的应用广泛。
煤、石油、天然气等都是常见的化学能源燃料。
这些燃料在燃烧过程中释放出大量的热能，用于供暖、发电等。
2. 化工行业：化学能源在化工行业中的利用十分重要。
化学反应可以将化学能转化为需要的化学产品，如合成氨、制造合成塑料等。
这些化学产品在日常生活和工业生产中都有广泛的应用。
3. 交通运输：化学能源在交通运输领域中的应用也十分重要。
汽车、火车、飞机等交通工具使用化石燃料作为能源，通过内燃机将化学能转化为机械能，用于推动交通工具。
4. 可再生能源：除了化石燃料外，化学能源的利用也涵盖了可再生能源。
太阳能电池板将光能转化为电能，风力发电机利用风能产生电能，这些能源都属于化学能源的一种。
三、化学能源利用的优势和挑战1. 优势：化学能源具有储存密度高、可转化性好、使用灵活等优势。
化学能源可以以多种形式存在，如燃料、电能等，便于储存和利用。
同时，化学能源也便于转化为其他形式的能源，如将燃料转化为电能等。
2. 挑战：化学能源利用也面临一些挑战。
首先，化石燃料的燃烧会产生大量的二氧化碳等温室气体，对环境造成负面影响。
能源的转换和利用
能源的转换和利用能源是人类社会生产和生活的基础，是推动社会发展和经济增长的重要动力。
能源的转换和利用是指将一种形式的能源转化为其他形式并利用的过程，通过合理的能源转换和高效的能源利用，可以提高能源利用效率，减少资源浪费，保护环境，促进可持续发展。
一、能源的转换方式能源的转换可以分为直接转换和间接转换两种方式。
直接转换是指能源在不经过其他形式转化的情况下直接转换为需要的形式。
例如，太阳能直接转换为电能，水能直接转换为机械能等。
间接转换是指能源通过一系列的转化过程，最终转换为需要的形式。
例如，化石能源燃烧产生热能，再通过汽轮机转化为机械能，最后转化为电能。
二、能源的利用领域能源的利用广泛应用于工农业生产、交通运输、生活用能等领域。
在工农业生产中，能源主要用于推动生产设备运转，提供动力和热能。
在交通运输中，能源主要用于驱动车辆行驶，满足人们的出行需求。
在生活用能中，能源主要用于供暖、照明、热水等方面，提高生活品质。
三、能源的转换和利用技术1. 火力发电技术：利用燃烧化石能源或生物质能源产生高温高压蒸汽，然后通过蒸汽推动汽轮机发电。
这是目前最常见的电力生产方式之一，它的优点是燃料种类多样，可靠性高，但也存在着燃料资源限制、排放污染等问题。
2. 水力发电技术：利用水能转化为机械能，然后通过水轮机发电。
水力发电是一种清洁可再生能源，具有资源丰富、环境友好等优势，但受水资源限制，只能在水资源充沛的地区发展。
3. 风力发电技术：利用风能转化为机械能，然后通过风力发电机发电。
风力发电也是一种清洁可再生能源，具有无污染、无燃料消耗等优点，但受地理条件和风能资源影响较大。
4. 太阳能利用技术：利用太阳能转化为电能或热能，包括光伏发电和太阳能热水器等。
太阳能具有可再生、分布广泛等特点，是未来能源发展的重要方向。
5. 核能利用技术：利用核能将核裂变或核聚变产生的能量转化为电能或热能。
核能具有能量密度高、资源丰富等特点，但也伴随着核辐射、核废料处理等问题，需要严格管理和监控。
自然资源知识：能源资源的综合利用和节约
自然资源知识：能源资源的综合利用和节约能源资源是人类社会发展和生产生活的重要支撑，对于能源资源的综合利用和节约，不仅关系到国家经济发展和人民生活水平的提高，更涉及到可持续发展和环境保护的重要问题。
本文将就能源资源的综合利用和节约进行详细分析，并提出相应的建议。
一、能源资源的综合利用1.多元化能源供应在能源资源的综合利用方面，首先要多元化能源供应。
传统的能源资源主要是煤炭、石油和天然气等化石能源，而现在各国都在积极发展可再生能源，如风能、太阳能、水能等。
多元化能源供应不仅可以减少对化石能源的依赖，还可以保护环境，提高能源利用效率。
2.产业结构调整其次，要进行产业结构调整，推动能源资源的综合利用。
随着科技的进步，新能源产业已经成为了许多国家的支柱产业之一。
在产业结构调整中，应该加大对新能源产业的支持力度，发展相关技术和设备，提高新能源的利用效率。
3.促进能源互联互通另外，要促进能源互联互通，发展跨国能源资源的综合利用。
跨国能源互联互通可以优化能源资源配置，减少浪费，提高能源利用效率。
同时，各国可以通过互联互通，实现能源资源的共享，促进地区能源合作。
4.加强科技创新最后，要加强科技创新，提高能源资源的综合利用水平。
科技创新是推动能源资源综合利用的关键，通过技术创新可以提高能源利用效率，减少能源消耗，优化能源资源配置。
二、能源资源的节约利用1.加强能源管理能源资源的节约利用是能源领域的重要任务。
首先要加强能源管理，制定科学的能源管理政策，推动能源资源的节约利用。
能源管理政策应该包括能源消耗的监测和评估，对高能耗行业和单位进行指导和监督，促进能源消费方式和结构的优化。
2.推广节能技术其次，要推广节能技术，提高能源资源的利用效率。
节能技术是减少能源消耗的重要手段，包括对能源设备和设施的改造，以及制定和实施相关的节能标准和政策，鼓励企业和个人节约能源。
3.落实能源法规另外，要落实能源法规，规范能源资源的利用行为。
能源利用效率
能源利用效率能源是人类社会发展和生产生活的基础，而能源利用效率则是评价一个国家或地区能源利用水平的重要指标。
高能源利用效率不仅可以降低能源消耗，减少环境污染，还可以提高经济效益和社会福利。
本文将从能源利用效率的定义、影响因素以及提高能源利用效率的途径等方面进行探讨。
一、能源利用效率的定义能源利用效率是指在特定的能源输入下，所获得的能源产出量与能源输入量的比值。
通常用能源利用效率指数（Energy Efficiency Ratio，EER）来衡量，计算公式为：EER = 能源产出量 / 能源输入量能源产出量可以是能源的利用价值，如电力、热能等；能源输入量则是指能源的消耗量，如燃料的消耗量、电力的消耗量等。
能源利用效率越高，表示单位能源输入所获得的能源产出量越大，能源利用效益越好。
二、能源利用效率的影响因素1. 技术水平：技术水平是影响能源利用效率的关键因素之一。
先进的生产技术和设备可以提高能源利用效率，减少能源的浪费。
例如，高效节能的发电机组可以将燃料的能量转化为电能的比例提高，提高发电效率。
2. 能源结构：能源结构也是影响能源利用效率的重要因素。
不同的能源具有不同的能量密度和利用方式，对应的能源利用效率也有所不同。
合理选择能源结构，优化能源利用方式，可以提高能源利用效率。
例如，替代传统燃料的清洁能源如太阳能、风能等，可以减少能源的浪费和环境污染。
3. 经济发展水平：经济发展水平对能源利用效率也有一定的影响。
经济发展水平较高的国家往往具有更先进的技术和设备，能源利用效率相对较高。
此外，经济发展水平的提高也会带动能源利用效率的提高，形成良性循环。
三、提高能源利用效率的途径1. 推广节能技术：加强节能技术的研发和推广应用，是提高能源利用效率的重要途径。
通过改进生产工艺、优化设备结构、提高能源转换效率等手段，减少能源的浪费和损耗，实现能源的高效利用。
2. 优化能源结构：合理选择能源结构，优化能源利用方式，也是提高能源利用效率的重要途径。
能源资源与能源利用
能源资源与能源利用一、能源资源概述能源是指能够提供动力、照明和热力的物质，是人类生产和生活的基础。
能源资源是指存在于自然界中，能够满足人类需求的各种能源。
能源资源的种类繁多，主要包括化石能源、可再生能源和核能资源等。
1. 化石能源化石能源主要指石油、天然气和煤炭等能源，是地球上积累了数百万年的植物和动物遗体经过地质过程而形成的。
化石能源具有能量密度高、储量丰富等特点，是人类主要的能源来源之一。
然而，化石能源的消耗会导致环境问题，如二氧化碳排放、空气污染等。
2. 可再生能源可再生能源指太阳能、风能、水能、生物质能等能源，其可源源不断地供给人类使用，并且不会对环境造成严重破坏。
可再生能源具有绿色环保、无排放等优点，是推动可持续发展的重要手段。
3. 核能资源核能资源指核燃料，如铀、钚等。
核能资源的利用主要以核能发电为主，其具有能量密度极高、污染较小等特点。
然而，核能的安全问题一直是争议的焦点，核事故会给人类带来巨大的灾难。
二、能源利用的影响与挑战能源的利用与开发对经济、环境和社会产生重大影响，同时也面临着一些挑战。
1. 经济影响能源是经济运行的重要基础，对能源的需求与供应状况直接影响着国家的经济发展。
如何合理配置和利用能源资源，提高能源利用效率，对于促进经济的可持续发展至关重要。
2. 环境影响能源利用不当会对环境造成直接或间接的影响。
化石能源的消耗导致大量的二氧化碳排放和空气污染，加剧了全球气候变化和环境污染问题。
同时，核能利用的风险也不能忽视，核废料的处理和核事故的防范成为重要议题。
3. 社会影响能源的利用与分配关系到人民的生活水平和社会公平。
缺乏能源会影响到人类的正常生产、生活和交流，而能源的不均衡分配可能导致贫富差距的加大和社会不平等的加剧。
三、能源资源与能源利用的发展趋势为了适应经济的可持续发展和环境的保护需要，人们开始关注并积极探索新的能源资源和能源利用方式。
1. 发展可再生能源随着技术的进步和成本的下降，可再生能源的利用逐渐成为主流趋势。
生活中利用能源的例子
生活中利用能源的例子
1. 咱每天早上起来用的 electric toothbrush（电动牙刷）呀，那可真
是方便快捷，不就利用了电能嘛！对不？
2. 你想想，那微波炉热饭，“叮”的一下饭就热好了，这不是利用能源是啥呀，多神奇！
3. 嘿，太阳能热水器！大晴天的时候，水晒得热乎乎的，洗澡可舒服了，这太阳能可真是好东西啊！
4. 咱们开的汽车，烧着油在路上跑，这就是利用了石油能源呀，大家不都习以为常了嘛！
5. 家里的天然气灶，做饭的时候“呼呼”地冒火，没有天然气这个能源，咱咋做饭呀，对吧！
6. 你说那风力发电机，像个大风车似的，多威风啊，利用风的力量发电，酷不酷！
7. 冬天的时候，电暖气给我们带来温暖，没有它得多冷啊，这电暖气利用的电能可太重要啦！
8. 手机没电了就赶紧充，电这个能源让我们能随时和别人联系，多厉害呀，这可离不了！
总之，生活中到处都离不开能源的利用呀，没有这些能源，咱的生活得多不方便呀！。
能源的有效利用
能源的有效利用能源是社会发展和经济增长的重要基础。
然而，人类对于能源的需求不断增长，能源供应却并未相应增加，这使得能源的有效利用成为当前亟待解决的问题。
本文将就能源的有效利用进行探讨，并提出一些促进能源有效利用的建议。
一、能源的有效利用的重要性能源的有效利用对于社会、经济和环境都具有重要意义。
首先，能源的有效利用有助于降低能源消耗，减少能源资源的开采压力，实现可持续发展。
其次，有效利用能源可以提高能源利用率，降低能源的生产成本和使用成本，从而促进经济的发展。
此外，能源的有效利用还可以减少能源排放和环境污染，保护生态环境，实现可持续的生态平衡。
二、能源的有效利用的现状及问题目前，能源的有效利用在全球范围内存在一些问题。
首先，许多地区仍然存在能源浪费现象，例如能源设备老化、能源设备的设计和使用不合理等。
其次，缺乏有效的能源管理措施和技术手段，导致能源的浪费和损耗。
此外，能源利用效率的提高也受到能源市场价格的决定和政府政策的影响。
三、促进能源有效利用的建议为了有效利用能源，我们可以采取以下措施和建议：1. 加强能源的管理与监测。
建立健全的能源管理体系，提高能源利用的监测和管理水平，及时发现和解决能源浪费问题。
2. 推广高效节能设备。
引入高效节能设备和技术，鼓励企业和个人采用节能设备，降低能源消耗。
3. 优化能源的使用结构。
通过调整产业结构、能源结构和区域布局等方式，优化能源的使用结构，提高能源利用效率。
4. 加强能源技术研发与创新。
加大对能源技术研发的投入，推动能源技术的创新和应用，提高能源利用的科技含量。
5. 宣传能源节约与环保意识。
加强对公众的能源节约和环保意识的宣传，提高人们对能源的重视和对节能环保的自觉性。
结语能源的有效利用是实现可持续发展和环境保护的重要途径。
通过加强能源管理与监测，推广高效节能设备，优化能源使用结构，加强能源技术研发与创新以及宣传能源节约与环保意识等措施，可以提高能源利用效率，实现能源的有效利用。
能源整合利用方案
能源整合利用方案概述能源是我们日常生活中必不可少的资源，而各种能源的生产、储存和使用都面临着不同程度的问题，包括环境影响、成本效益、安全隐患等。
因此，能源整合利用方案成为了当前重要的议题，旨在通过合理地整合各种能源，提高能源利用效率，降低成本，减少环境污染，促进经济可持续发展。
方案一：太阳能+风能发电太阳能和风能是属于可再生能源的范畴，二者结合可以互相补充，在能源储存方面也有优势。
太阳能可以贡献给白天的用电需求，而风能可以在夜间或低风时提供电力。
二者的组合可以有效平衡供需峰谷，提高电力利用效率。
方案二：天然气+太阳能天然气是一种相对清洁的化石能源，目前广泛用于家庭燃气、发电和工业生产等领域。
而太阳能则可以为天然气发电提供“绿色能量”，减少环境污染。
此外，太阳能可以提供稳定的热水，降低天然气的用量和成本。
方案三：生物质燃料+地热能源生物质燃料是指植物、废物等可再生有机物，是一种清洁低碳的能源来源。
地热能源则可通过地下热水或蒸汽直接提供冷热能，不受时间和气候的影响。
将生物质燃料和地热能源结合使用，可以形成一个稳定、可靠的燃料供应链，同时通过热能的利用，提高能源利用效率。
方案四：水能+地热能水能是一种广泛利用的可再生能源，通过水轮发电可以实现高效能量转换。
而地热能用户可以提供稳定、可靠的冷热能，满足不同领域的需求。
将水能和地热能结合使用，可以实现多能互补，同时形成可靠的能源供应体系。
方案五：核能+可再生能源核能具有高效、稳定的能量转换能力，但存在核废料和安全问题。
可再生能源则面临天气不确定等问题，所以二者结合使用能够提高能源供应的可靠性和灵活性，同时减少对燃烧化石燃料的依赖。
结论能源整合利用方案是多方面综合考虑后的一个方案，尽量通过合理的组合，达到提高能源利用效率、降低成本、减少环境污染的效果。
在实际实施中，需要注意方案的可行性、可操作性、成本效益等问题，确保方案能够适应社会和经济发展的需要，促进可持续发展。
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该反应损失质量Δm = 0.2118g· mol-1，能量变化为：
思考：用氢作能源目前还存在一些问题，你认为是哪 些方面的问题？ 经济的制备方法，安全高效的储运方法和有效地利用
1 氢气的制取
电解 作为氯碱工业的副产品，是目前工业氢气的制备 方法。 2NaCl + 2H2O 电解 Cl2 + H2 + 2NaOH 该方法从经济上考虑是不可行的。 太阳能光解 利用太阳光的能量催化分解水得到氢气，最有 前途的制氢方法。是研究的热点。
1 煤炭的成分与热值
煤炭的主要成分： 碳、氢、氧；少量氮、硫、磷等。 煤炭的热值： 单位质量或体积的燃料完全燃烧放出的热量。
标准煤的热值为29.3MJ· kg-1。
煤炭的分类： 无烟煤：低硫，较好； 烟煤 ：高硫，燃烧环境污染； 褐煤：储量大，但热值低。
2 洁净煤技术
洁净煤技术于1986年由美国率先提出，现已成为 解决环境和能源问题的主导技术之一
思考：目前使用的能源中，哪些是有限的，哪些是 无限的(不考虑太阳的寿命)？ 1.矿物能源（煤炭和石油）是有限的，来自宇宙的 能源（如太阳能）和核能是无限的。 2.开放性的结论 1992年，联合国环境与发展大会上提出了社会、 经济、人口、资源和环境协调发展的口号。能源 作为最紧缺的资源对人类社会的可持续发展起着 关键的作用。
思考：太阳能热水器的工作原理？
太阳能热水器是目前广泛利用太阳能最典型的 一个例子。其原理就是将太阳能转换为热能， 是目前直接利用太阳能的最主要方式。 将光能转换为热能的关键是吸收材料，一般选用 黑色、表面粗糙的材料以减少反射，增加对光子 的有效吸收。 思考：太阳光能的缺点是什么？ 1、能量密度低，因此设备的表面积必须很大。 2、对天气的依赖性强。
思考：沼气和柴火是生物质能吗？ 都是。沼气也属于生物质能。柴火是生物质能的直接利 用。
4 可燃冰—未来的新能源
“可燃冰”，是由水和天然气在高压、低温条件下混合而成 的一种固态物质，外貌极像冰雪或固体酒精，遇火即可燃 烧，故称“可燃冰”。 CH4· xH2O (s)。 特点：使用方便、燃烧值高、清洁无污染等。 形成条件：低温高压如0℃，76 MPa。 储量：数据相差较大。总量相当于161万亿吨煤，可用 100万年；是地球上煤、石油和天然气能量总和的2~3倍。 分布：深水大陆架和陆地永久冻土带。 “可燃冰”是公认的地球上尚未开发的最大新型能源，被誉 为21世纪最有希望的战略资源。为世界各国争相研究、勘探 的重要对象。
33
2.4.3 太阳能
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的天然核聚变能。 太阳能的利用不会引起环境污染，不会破坏自然生 态。因此是人类最可靠、最有前景的能源形式
太阳能的利用方法是将太阳能转换为更方便使用的能量形 式，主要有以下三种：
转换为热能
转换为电能
转换为化学能
太阳能电池
1 转换为热能
我国南海北部首次成功钻获天然气水 合物实物样品
2007年5月1日，国土资源部中国地质调查 局在我国南海北部。成功采得“可燃冰” 样品，证实了我国南海北部蕴藏丰富的天 然气水合物资源，标志着我国天然气水合 物调查研究水平步入世界先进行列。
15
我国陆域首现可燃冰 远景资源350亿吨油当量
2009年9月25日,国土资源部发布消息，称我 国在陆域发现“可燃冰”，使我国成为世界 上第一次在中低纬度冻土区发现“可燃冰” 的国家。 2008年11月，国土资源部在青海省祁连山 南缘永久冻土带(青海省天峻县木里镇，海 拔4062米)成功钻获天然气水合物(可燃冰) 实物样品；2009年6月继续钻探，获得宝贵 的实物样品，并对样品进行了室内鉴定。
选读材料
Ⅰ. 核燃料和核能的来源 1. 核裂变反应
核能
核能的产生主要有两种方式，核裂变和核聚变。释 放的能量用质能方程计算：
E m c
2
在中子的轰击作用下，较重原子核分裂成轻原 子核的反应称为核裂变反应。
235 92 1 91 1 U 0 n 142 Ba Kr 3 56 36 0n
常规 能源
燃料能源
非燃料能源 水能
燃料能源 核能
太阳能、地热、风
电力、蒸汽、热水
人工沼气、氢能
新能源
非燃料能源 能、海洋能
激光
2 世界能源的结构和消耗
60 能 50 源 结 构 40 比 例 30 20 10 1950 1960 1970 1980 1990 2010 年代 煤炭 石油 天然气 水电及其它
思考：你能举出一些将光能转换为化学能的例子吗？ 植物能够从空气中的二氧化碳和根部吸收的水， 利用太阳能进行光合作用合成碳水化合物而以化 学能的形式储存能量。 太阳能光解制氢是近几年的热门研究课题。这是 将太阳能转换为化学能的一种最有效的方法。 模拟光合作用也是各国科学家感兴趣的课题。 思考：如果你烧过柴火，你有没有意识到你正 在间接地利用太阳能？
汽化剂H2O 炼焦 甲烷化 焦炭 水煤气 合成天然气
气体燃料
（CO H 2）
（CH 4）
H 2 O O 2 ) 汽化剂（ 合成气
煤
70%煤粉 30%水 水煤浆 少量添加剂
甲醇 液体燃料
合成汽油
新型液态燃料
2.3.3 石油和天然气
2 转换为电能
思考：你能举出光能转换为电能的例子吗？ 光电池是人们最感兴趣的将光能转换为电能的一 种设备。当光照射到一些半导体材料上时，半导 体材料中的电子就可以吸收光子而跃迁到导带并 产生电动势。 光电池在收音机、计算器、汽车、飞机、人造卫 星等航天器的仪表等方面已经有广泛的应用。
3 转换为化学能
2 氢气的储运
氢气的密度小，且极难加压液化，因此氢气的储 存和运输是一个比较困难的问题。 合金贮氢法 原理：氢可以与某些合金在较高的压力下生成化合 物，这些化合物在合适的条件下可以释放出氢气。 如镧镍合金：
LaNi5 + 3H2 300kPa
加热
LaNi5H6
开发研究贮氢合金材料是当今材料科学领域的 热门分支。
国家ห้องสมุดไป่ตู้
世界六国消耗的一次能源比例及总比例（占世界）
5
4 能源危机
本质： 能量总量不变，质量衰退了， 有序能下降
能量贬值
2.3.2 煤炭与洁煤技术
我国的能源结构中，煤炭占据重要地位：占 总能量的70%以上。此外，我国也是世界上 煤炭储量最大的国家，因此，如何高效、科 学、清洁地利用煤炭资源是我国能源科学和 研究中的重要课题。 我国煤炭的一个特点是煤炭中含硫量较高， 煤炭中的硫在燃烧时生成二氧化硫。大气中 的二氧化硫是造成酸雨的主要原因。
(%)
世界消耗的一次能源结构
3 能量消耗前六名的国家
25.4 30 能 25 源 结 构 20 比 例 15 占 世 界 10 5 美国 中国 俄罗斯 日本 德国 10.4 煤炭 石油 天然气 核能 水电 趋势（比例）：
石油和天然气下降；
煤炭上升； 核电上升。
7.2
6.0
( %)
4.1 2.9
印度
3 氢能源的应用
氢燃料电池
26
由清华大学、北汽福田开发的燃料电池客车
27
奔驰B级氢燃料电池汽车
28
29
30
31
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氢在地球上不但有巨大蕴藏量，而且氢能 使用之后其释放的是水，因此，它是一种 取之不尽、用之不竭的能源。氢能是一种 不可取代的、最终发展的“终极能源”。 目前国内一些氢能企业正在和西南交通大 学合作，共同研究氢燃料电源驱动的有轨 电车。
Light work with water, NATHAN S. LEWIS Nature 414, 589 - 590 (December 6, 2001) Direct splitting of water under visible light irradiation with an oxide semiconductor photocatalyst, ZHIGANG ZOU, JINHUA YE, KAZUHIRO SAYAMA & HIRONORI ARAKAWA Nature 414, 625 - 627 (December 6, 2001) The semiconducting material (blue) and metal (green) electrode are immersed in water. Under light irradiation, photoexcited electrons reduce water to give H2, whereas the electron vacancies oxidize water to O2. Zou et al. have doped an indium–tantalum-oxide with nickel, and find that this material absorbs light in the visible spectrum, an advance over previous photocatalysts.
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“新中国成立60年来，大庆油田的发现为我 国甩掉了贫油国的帽子。可燃冰作为“后石 油时代”的重要替代能源，此次发现和随后 的研究利用，可以同大庆油田的意义相媲美。 开采应用：天然气水合物工业化开采难度较 大，仍面临一系列技术难题。
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刚从液氮罐中取出的含有“可燃冰”的岩芯样品
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2.3.4 煤气和液化气
煤气 煤的合成气及炼焦气都是城市煤气。
煤气的组成
H2：50%；CO：15%；CH4：15%，热值约16MJ •M-3
液化气 来源于石油，主要成分为丙烷、丁烷等，炼油厂 的副产品。
与煤气相比，液化气有哪些优点: 无毒、低污染、热值高于煤气。 液化气作动力→ 绿色汽车← 燃料电池（各国竞争发展）