A.天然氣 | B.液化氣 | C.沼氣 | D.以上都不對(duì) |
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科目:初中物理 來源:1+1 輕巧奪冠·優(yōu)化訓(xùn)練 九年級(jí)物理 北京課改版 題型:048
閱讀與思考.
21世紀(jì)——核能時(shí)代21世紀(jì),能源問題是首先要解決的問題之一,隨著人口的增加和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源的消耗量飛快地增長.從目前的消耗量計(jì)算,石油還能采50年,煤最多能采100多年.若全世界均按美國和加拿大的耗能水平(人均耗煤8.4噸/年)計(jì)算,即使人口增長率為零,地球上的煤也只能維持30多年,而石油和天然氣只能維持10幾年.
雖然地球上還有其他形式的能源,如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮、水能等,但與煤和石油相比微不足道,不能滿足人類的需要.相比之下,核能是解決能源危機(jī)的一個(gè)最有效的途徑.核能是地球上儲(chǔ)量最豐富的能源.又是高度密集的能源.它的效率是驚人的,1 kg核燃料所釋放的能量相當(dāng)于2 500 t煤或2 000 t石油.而且,核裂變發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟,它有其無法取代的優(yōu)點(diǎn).首先,是地球上核燃料資源儲(chǔ)量豐富,已探明的礦至少有460萬噸,可供人類使用200多年;其次,核能發(fā)電比較經(jīng)濟(jì),總的算起來,核電廠的發(fā)電成本要比火電廠低15%~50%;第三,核電是清潔的能源,有利于保護(hù)環(huán)境.
所以,21世紀(jì)是核能發(fā)電的大發(fā)展時(shí)期.氫是一種很有前途的新的“二次能源”.液態(tài)氫已被用來作為人造衛(wèi)星和宇宙飛船中的能源,但困難是不能大量制。湓蚴悄壳爸迫涞霓k法是以消耗其他能源為代價(jià)的.若利用核聚變反應(yīng)則非常有希望解決這一問題.因?yàn)楹K泻写罅繗浼捌渫凰仉碗?據(jù)計(jì)算,一桶海水中能提取的氘的能量相當(dāng)于300桶汽油).若將海水中所有的氘的核能都釋放出來,它所產(chǎn)生的能量足以提供人類使用數(shù)百億年.
然而,實(shí)現(xiàn)持續(xù)的可控核聚變,難度非常大.核聚變反應(yīng)的溫度大約需要幾十億度,在這樣的高溫下,氘、氚混合燃料形成高溫等離子態(tài).這里有許多問題需要解決,如怎樣加熱到如此高的溫度?怎樣盛裝如此高溫度的等離子體?這就是如何約束的問題.
目前,世界各國已建造多種類型的試驗(yàn)裝置200多臺(tái).近年來,設(shè)在英國牛津附近的核聚變裝置完成了一項(xiàng)可控核聚變?cè)囼?yàn).在圓形圈內(nèi),在2億攝氏度下,氘、氚氣體相遇成功爆炸,產(chǎn)生了200 kW的能量,試驗(yàn)持續(xù)了幾分鐘.雖然這距實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)大的距離,技術(shù)上也還有許多難題需要解決.但已露出勝利的曙光.預(yù)計(jì)到21世紀(jì)50年代前后能實(shí)現(xiàn)原型示范的可控聚變反應(yīng).
可見,下世紀(jì)一旦核聚變能被利用起來,將會(huì)使人類徹底擺脫能源危機(jī).我們?cè)O(shè)想,到那時(shí),廉價(jià)的能源將使21世紀(jì)成為一個(gè)能量富足的時(shí)代,可生產(chǎn)出更豐富更新型的產(chǎn)品,而成本更為低廉.例如,可以從海洋中提取更多有用的元素,像金和鉑,到那時(shí),其價(jià)值不再是金錢的象征.那么利用金和鉑耐腐蝕的優(yōu)良特性,來制造耐腐蝕的儲(chǔ)槽、閥門、管道等,可延長其使用壽命而不用頻繁更換.
此外,從海水中提取礦物質(zhì)的“核”工廠生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品——蒸餾水,也非常有用,可以通過管道將它們輸送到水源短缺的地方,實(shí)施龐大的灌溉計(jì)劃,改造農(nóng)田,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱量還可以送入城市,用于取暖或作為熱源.核能除了發(fā)電之外,還可以用于煉鋼、推動(dòng)動(dòng)力機(jī)械、海水淡化處理、建筑物供熱采暖、空調(diào)制冷及熱水供應(yīng)等.
低溫核供熱反應(yīng)堆是一種既清潔、經(jīng)濟(jì)又安全的理想新熱源.建設(shè)一座20萬千瓦的供熱堆,每年消耗核燃料二氧化鈾僅1 t,它可以為500萬立方米的建筑物供暖.利用核能還可以對(duì)海水進(jìn)行淡化處理,以解決缺水問題.
法國已設(shè)計(jì)了一種輕小型反應(yīng)堆,功率為10~20萬千瓦,只有10個(gè)大氣壓的運(yùn)行壓力,比較安全.利用堆芯產(chǎn)生的熱量將海水加熱蒸餾,每天可生產(chǎn)8萬立方米淡水,可供15萬人飲用.
中子照相已成為一種新的無損檢驗(yàn)方法,它可以彌補(bǔ)X射線和γ射線照相的不足之處,進(jìn)行一些它們鞭長莫及的工作.如可以檢驗(yàn)手機(jī)、航天器、火箭等裝置內(nèi)部零件的結(jié)構(gòu)狀況和質(zhì)量,進(jìn)行考古文物內(nèi)部的無損檢驗(yàn)等.
可以預(yù)計(jì),21世紀(jì)是核能與核技術(shù)在醫(yī)學(xué)中廣泛應(yīng)用并取得重大發(fā)展的時(shí)代.除了現(xiàn)有的核醫(yī)學(xué)診斷治療技術(shù)之外,中子治療癌癥是比較有前途的方法之一.這是因?yàn)樵S多癌組織對(duì)硼有較好的吸收效果,同時(shí)硼又有吸收中子的能力,當(dāng)它被癌組織吸收后,經(jīng)中子輻照,硼-10變成鋰-7,并放出α粒子,α粒子的射線能量較高,可以更有效地殺死癌細(xì)胞.
例如,日本有一腦癌患者就是利用這種方法治療后,不僅痊愈了,而且還能駕駛卡車,簡(jiǎn)直不可思議.在交通運(yùn)輸領(lǐng)域,核能的利用將使其產(chǎn)生革命性的變革.核能艦船組成的遠(yuǎn)洋艦隊(duì)可以在水上游弋幾十年而不用補(bǔ)充燃料.如果將反應(yīng)堆做得足夠小,并解決防護(hù)問題,到那時(shí),就能生產(chǎn)出核能汽車、核能坦克、核能火車、核能飛機(jī).
核能還可作為宇宙飛船的動(dòng)力,到那時(shí),人們可以到其他星系去旅游.21世紀(jì),人們可以對(duì)“老天爺”——天氣發(fā)號(hào)施令.人類將充分利用核能與大自然抗衡.到那時(shí),不會(huì)因氣候和天氣情況影響飛機(jī)的起降,沒有飛機(jī)會(huì)因機(jī)場(chǎng)封凍而不能著陸,因?yàn)槲覀兛稍O(shè)法在飛機(jī)水泥跑道下面安裝蒸氣管道.
不難預(yù)料,未來的世紀(jì)將是科學(xué)技術(shù)日新月異的時(shí)代,是人類學(xué)會(huì)和自然和諧相處的時(shí)代,是經(jīng)濟(jì)和文明繼續(xù)高速發(fā)展的時(shí)代,也是核能與核技術(shù)全方位應(yīng)用的新時(shí)代.未來的核能時(shí)代將成為人類歷史上最光彩奪目、最美好的時(shí)代.
(李士 中國科學(xué)院核分析開放實(shí)驗(yàn)室)
(1)21世紀(jì)存在什么樣的能源危機(jī)?為什么說核能是解決能源危機(jī)的一個(gè)最有效的途徑?
(2)21世紀(jì),核能除了發(fā)電之外,還有哪些方面的應(yīng)用?
(3)人類社會(huì)現(xiàn)在所應(yīng)用的能源很多來自千百萬年前埋在地下的植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的化石能源(例如:石油、煤),如果有一天化石燃料枯竭了,你能否想出一些能替代這些化石能源的清潔能源.(至少寫出三種)
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科目:初中物理 來源:鼎尖助學(xué)系列同步練習(xí) 物理(九年級(jí) 全) 題型:048
閱讀短文,回答文章后面的問題.
溫室效應(yīng)近百年來,地球氣候正經(jīng)歷一次以全球變暖為主要特征的顯著變化.這種全球性的氣候變暖是由自然的氣候波動(dòng)和人類活動(dòng)增強(qiáng)的溫室效應(yīng)共同引起的.近50年的氣候變暖主要是人類使用化石燃料排放的大量二氧化碳等溫室氣體的增溫效應(yīng)造成的.預(yù)測(cè)表明,未來50~100年,全球和我國的氣候?qū)⒗^續(xù)向變暖的方向發(fā)展.
氣候變化已經(jīng)給全球與我國的自然生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)帶來了重要影響,而且許多影響是負(fù)面的.因此人類需要采取適應(yīng)氣候變化的措施來克服氣候變化的不利影響.
減少溫室氣體排放.減緩氣候變化是《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》的主要目標(biāo).在參加氣候變化框架公約的國際談判中,我國面臨的減排溫室氣體的國際壓力將越來越大.
1988年11月世界氣象組織和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署建立的“政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)”,是為各國政府和國際社會(huì)提供氣候變化最新科學(xué)信息的權(quán)威機(jī)構(gòu).它在2001年發(fā)布的第3次評(píng)估報(bào)告指出了全球變暖對(duì)全球的生態(tài)系統(tǒng)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重.
我國是世界上氣候變化的敏感區(qū)和脆弱區(qū)之一.
引起氣候系統(tǒng)變化的原因有多種,概括起來可分成自然的氣候波動(dòng)與人類活動(dòng)的影響兩大類.前者包括太陽輻射的變化,火山爆發(fā)等.后者包括人類燃燒化石燃料以及毀林引起的大氣中溫室氣體濃度增加,硫化物氣溶膠濃度的變化,陸面覆蓋和土地利用的變化等等.
人類活動(dòng)會(huì)增加大氣中溫室氣體的濃度并導(dǎo)致氣候變化的研究,可以追溯到19世紀(jì)末.1896年,瑞典科學(xué)家斯萬特·阿爾赫尼斯就對(duì)燃煤可能改變地球氣候做出過預(yù)測(cè).他指出,當(dāng)大氣中二氧化碳濃度加倍時(shí),全球平均氣溫將增加5~6℃.之后,有許多科學(xué)家陸續(xù)對(duì)此問題進(jìn)行了研究.1957年,瑞威拉等在美國發(fā)表了關(guān)于增加大氣中溫室氣體濃度可能產(chǎn)生氣候變化的論文.同年,美國夏威夷觀象臺(tái)開始進(jìn)行二氧化碳濃度觀測(cè),從而正式揭開了人類研究氣候變化的序幕.溫室效應(yīng)是這一話題的核心.它是指大氣中的二氧化碳等氣體透過太陽短波輻射,使地球表面升溫;但阻擋地球表面向宇宙空間發(fā)射長波輻射,從而使大氣增溫.由于二氧化碳等氣體的這一作用與“溫室”的作用類似,故稱之為“溫室效應(yīng)”,二氧化碳等氣體則被稱為“溫室氣體”.
工業(yè)革命前,大氣中的二氧化碳等氣體造成的“溫室效應(yīng)”使得地球表面平均溫度由-18℃上升到當(dāng)今自然生態(tài)系統(tǒng)和人類已適應(yīng)的15℃.一旦大氣中的溫室氣體濃度繼續(xù)增加,進(jìn)一步阻擋了地球向宇宙空間發(fā)射的長波輻射,為維持輻射平衡,地面必將增溫,以增大長波輻射量.地面溫度增加后,水汽將增加(增加大氣對(duì)地面長波輻射的吸收),冰雪將融化(減少地面對(duì)太陽短波的反射),又使地表進(jìn)一步增溫,全球變暖更顯著.
除了二氧化碳外,目前發(fā)現(xiàn)的人類活動(dòng)排放的溫室氣體還有甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫.對(duì)氣候變化影響最大的是二氧化碳、二氧化碳的生命期很長,一旦排放到大氣中,最長可生存200年,因而最受關(guān)注.
排放溫室氣體的人類活動(dòng)包括所有的化石能源燃燒后排放的二氧化碳.在化石能源中,煤含碳量最高,石油次之,天然氣較低;化石能源開采過程中的煤炭瓦斯、天然氣泄漏時(shí)排放的二氧化碳和甲烷;水泥、石灰、化工等工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳;水稻田、牛羊等反芻動(dòng)物消化過程中排放的甲烷;土地利用變化減少了對(duì)二氧化碳的吸收;廢棄物排放中產(chǎn)生的甲烷和氧化亞氮.1860年以來,全球平均溫度升高了0.6±0.2℃.近百年來最暖的年份均出現(xiàn)在1983年以后、20世紀(jì)北半球溫度的增幅是過去1000年中最高的.
據(jù)資料顯示,近百年來大氣中溫室氣體濃度明顯增加.大氣中二氧化碳的濃度已達(dá)到過去42萬年中的最高值.近百年里降水分布也發(fā)生了變化.大陸地區(qū)尤其是中高緯度地區(qū)降水增加,非洲等一些地區(qū)降水減少.有些地區(qū)極端天氣氣候事件(厄爾尼諾、干旱、洪澇、雷暴、冰雹、風(fēng)暴、高溫天氣和沙塵暴等)的出現(xiàn)頻率與強(qiáng)度增加.
(1)何謂溫室效應(yīng)?其主要影響因素是什么?
(2)文中提到“我國是世界上氣候變化的敏感區(qū)和脆弱區(qū)之一”,面對(duì)溫室效應(yīng)的影響你有什么想法?我們應(yīng)該怎么做?
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科目:初中物理 來源:素質(zhì)教育新學(xué)案·物理·九年級(jí)·全一冊(cè) 題型:064
閱讀短文,回答文章后面的問題.
溫室效應(yīng)近百年來,地球氣候正經(jīng)歷一次以全球變暖為主要特征的顯著變化.這種全球性的氣候變曖是由自然的氣候波動(dòng)和人類活動(dòng)增強(qiáng)的溫室效應(yīng)共同引起的.近50年的氣候變暖主要是人類使用化石燃料排放的大量二氧化碳等溫室氣體的增溫效應(yīng)造成的.預(yù)測(cè)表明,未來50~100年,全球和我國的氣候?qū)⒗^續(xù)向變暖的方向發(fā)展.
氣候變化已經(jīng)給全球與我國的自然生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)帶來了重要影響,而且許多影響是負(fù)面的.因此人類需要采取適應(yīng)氣候變化的措施來克服氣候變化的不利影響.
減少溫室氣體排放、減緩氣候變化是《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》的主要目標(biāo).在參加氣候變化框架公約的國際談判中,我國面臨的減排溫室氣體的國際壓力將越來越大.
1988年11月世界氣象組織和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署建立的“政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)”,是為各國政府和國際社會(huì)提供氣候變化最新科學(xué)信息的權(quán)威機(jī)構(gòu).它在2001年發(fā)布的第3次評(píng)估報(bào)告指出了全球變暖對(duì)全球的生態(tài)系統(tǒng)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重.
我國是世界上氣候變化的敏感區(qū)和脆弱區(qū)之一.
引起氣候系統(tǒng)變化的原因有多種,概括起來可分成自然的氣候波動(dòng)與人類活動(dòng)的影響兩大類.前者包括太陽輻射的變化,火山爆發(fā)等.后者包括人類燃燒化石燃料以及毀林引起的大氣中溫室氣體濃度增加,硫化物氣溶膠濃度的變化,陸面覆蓋和土地利用的變化等等.
人類活動(dòng)會(huì)增加大氣中溫室氣體的濃度并導(dǎo)致氣候變化的研究,可以追溯到19世紀(jì)末.1896年,瑞典科學(xué)家斯萬特·阿爾赫尼斯就對(duì)燃煤可能改變地球氣候做出過預(yù)測(cè).他指出,當(dāng)大氣中二氧化碳濃度加倍時(shí),全球平均氣溫將增加5~6℃.之后,有許多科學(xué)家陸續(xù)對(duì)此問題進(jìn)行了研究.1957年,瑞威拉等在美國發(fā)表了關(guān)于增加大氣中溫室氣體濃度可能產(chǎn)生氣候變化的論文.同年,美國夏威夷觀象臺(tái)開始進(jìn)行二氧化碳濃度觀測(cè),從而正式揭開了人類研究氣候變化的序幕.溫室效應(yīng)是這一話題的核心.它是指大氣中的二氧化碳等氣體透過太陽短波輻射,使地球表面升溫;但阻擋地球表面向宇宙空間發(fā)射長波輻射,從而使大氣增溫.由于二氧化碳等氣體的這一作用與“溫室”的作用類似,故稱之為“溫室效應(yīng)”,二氧化碳等氣體則被稱為“溫室氣體”.
工業(yè)革命前,大氣中的二氧化碳等氣體造成的“溫室效應(yīng)”使得地球表面平均溫度由-18℃上升到當(dāng)今自然生態(tài)系統(tǒng)和人類已適應(yīng)的15℃.一旦大氣中的溫室氣體濃度繼續(xù)增加,進(jìn)一步阻擋了地球向宇宙空間發(fā)射的長波輻射,為維持輻射平衡,地面必將增溫,以增大長波輻射量.地面溫度增加后,水汽將增加(增加大氣對(duì)地面長波輻射的吸收),冰雪將融化(減少地面對(duì)太陽短波的反射),又使地表進(jìn)一步增溫,全球變暖更顯著.
除了二氧化碳外,目前發(fā)現(xiàn)的人類活動(dòng)排放的溫室氣體還有甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫.對(duì)氣候變化影響最大的是二氧化碳.二氧化碳的生命期很長,一旦排放到大氣中,最長可生存200年,因而最受關(guān)注.
排放溫室氣體的人類活動(dòng)包括所有的化石能源燃燒后排放的二氧化碳.在化石能源中,煤含碳量最高,石油次之,天然氣較低.化石能源開采過程中的煤炭瓦斯、天然氣泄漏時(shí)排放的二氧化碳和甲烷;水泥、石灰、化工等工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳;水稻田、牛羊等反芻動(dòng)物消化過程中排放的甲烷;土地利用變化減少了對(duì)二氧化碳的吸收;廢棄物排放中產(chǎn)生的甲烷和氧化亞氮.1860年以來,全球平均溫度升高了0.6±0.2℃.近百年來最暖的年份均出現(xiàn)在1983年以后.20世紀(jì)北半球溫度的增幅是過去1000年中最高的.
據(jù)資料顯示,近百年來大氣中溫室氣體濃度明顯增加.大氣中二氧化碳的濃度已達(dá)到過去42萬年中的最高值.近百年里降水分布也發(fā)生了變化.大陸地區(qū)尤其是中高緯度地區(qū)降水增加,非洲等一些地區(qū)降水減少.有些地區(qū)極端天氣氣候事件(厄爾尼諾、干旱、洪澇、雷暴、冰雹、風(fēng)暴、高溫天氣和沙塵暴等)的出現(xiàn)頻率與強(qiáng)度增加.
(1)何謂溫室效應(yīng)?其主要影響因素是什么?
(2)文中提到“我國是世界上氣候變化的敏感區(qū)和脆弱區(qū)之一”,面對(duì)溫室效應(yīng)的影響你有什么想法?我們應(yīng)該怎么做?
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科目:初中物理 來源:素質(zhì)教育新學(xué)案·物理·九年級(jí)·全一冊(cè) 題型:064
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雨、雪、垃圾能發(fā)電科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),大自然中蘊(yùn)藏著巨大的能量,可以通過多種手段,從21世紀(jì)初期開始,有一定規(guī)模地向雨雪垃圾索電,是完全可以實(shí)現(xiàn)的.
利用積雪發(fā)電:大家知道,積雪的溫度是0℃以下,因此雪中蘊(yùn)藏著巨大的冷能.科學(xué)家提出利用積雪發(fā)電的大膽設(shè)想.它的工作原理是,將蒸發(fā)器放在地面上,將凝縮器放在高山上,再用兩根管子將它們連接在一起,然后抽出管內(nèi)空氣,用地下熱水使低沸點(diǎn)的氟里昂(即現(xiàn)代電冰箱所用的制冷物質(zhì))汽化,并以雪冷卻凝縮器,由于氟里昂的沸點(diǎn)很低,加上管內(nèi)被抽空,所以它就沸騰起來,變成氣體快速向管子的上端跑去,沖擊汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電.試驗(yàn)證明,1 t雪可把2~4 t氟里昂送上蓄液器.可見雪的發(fā)電本領(lǐng)是十分驚人的.
雪的資源極其豐富,地球上34%的國家屬多雪地區(qū).我國東北和新疆北部是全國下雪天數(shù)最多的地區(qū),每年平均在40天以上,積雪日數(shù)在90天以上.積雪發(fā)電的問世,將使茫茫雪原變成人類的又一理想的未來發(fā)電能源.
利用下雨發(fā)電:目前,科學(xué)家們研究雨能的利用已獲得成功,它是利用一種葉片交錯(cuò)排列,并能自動(dòng)關(guān)閉的輪子,輪子的葉片可以接受來自任何方向的雨滴,并能自動(dòng)開關(guān),使輪子一側(cè)受力大,另一側(cè)受力小,從而在雨滴沖擊和慣性的作用下高速旋轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電.雨能電站可以彌補(bǔ)地面太陽能電站的不足,使人類巧妙而完美地應(yīng)用太陽能、風(fēng)能、雨能.
我國南方雨能資源豐富,特別是華東、華南、中南和西南各省的雨水充足,一年四季冰雪期很少,雨季的降雨量一般都比較多,陰雨天利用雨能發(fā)電,陽天利用太陽能發(fā)電,這樣無論晴天或陰雨天,人們都可以享受到大自然的恩賜,享受到電能帶來的光和熱.
微生物電池:在探索微生物能源工作中,一些國家正在從事著微生物電池的研究.什么是微生物電池呢?它是一種用微生物的代謝產(chǎn)物,做電極活性物質(zhì),從而獲取電能.從研究的進(jìn)展看,作為微生物電池的活性物質(zhì),只限于甲酸、氫、氨等.我們用一種叫產(chǎn)氣單抱菌的細(xì)菌,處理100摩爾椰子汁,使其生成甲酸,然后把以此做電解液的3個(gè)電池串連在一起,生成的電能可使半導(dǎo)體收音機(jī)連續(xù)播放50多個(gè)小時(shí).當(dāng)然,這只是試驗(yàn),但它表現(xiàn)出的事實(shí)是令人神往的.
21世紀(jì)是人類飛向宇宙的時(shí)代,在宇宙飛船這樣的封閉系統(tǒng)中,排泄物的處理確實(shí)是個(gè)必須解決的問題.美國宇宙航行局設(shè)計(jì)了一種一舉兩得的解決方案:用一種芽孢桿菌處理尿,使尿酸分解而生成尿素,在尿素酶的作用下分解尿素產(chǎn)生氨.氨用做電極活性物質(zhì),在鉑電極上產(chǎn)生電極反應(yīng),組成了邀翔太空的理想微生物電池.在宇航條件下,每人每天如果排出22克尿,就能夠獲得47瓦時(shí)的電力.
氫燃料電池,成為微生物能源的又一種電能形式.利用一種產(chǎn)生氫氣能力強(qiáng)的細(xì)菌,在容積為10升的發(fā)酵裝置中,每小時(shí)所產(chǎn)生的近20升氫氣,足以維持3.1~3.5伏燃料電池的工作.科學(xué)日新月異的21世紀(jì),有機(jī)廢水的處理也與微生物電池發(fā)生了密切關(guān)系.在利用微生物處理有機(jī)廢水時(shí),在使廢水無害化的同時(shí),可以把微生物的代謝產(chǎn)物做微生物電池的活性物質(zhì),從而獲得電能,從這個(gè)角度上,微生物做為同時(shí)解決公害和能源問題的一種手段,已引起人們的廣泛注意.盡管微生物電池的研制尚處在萌芽狀態(tài),使用也還只限于一定范圍,但是到21世紀(jì)的某一天,微生物電池就能夠帶動(dòng)著馬達(dá)飛轉(zhuǎn),為人類創(chuàng)造更多的物質(zhì)財(cái)富.
向污泥要能源:城市下水道污泥中富含有機(jī)物質(zhì),其中蘊(yùn)藏著可觀的能量.不少國家已開始利用厭氧細(xì)菌將下水道污泥“消化”,然后收集其中產(chǎn)生的沼氣作為熱源,并將下水道污泥制成固體燃料.
關(guān)于下水道污泥作為固體燃料的開發(fā)與實(shí)用化研究方面,歐洲國家居領(lǐng)先地位.日本東京都能源局利用下水道污泥作為燃料發(fā)電的試驗(yàn)也已獲成功.日本能源科學(xué)家還將下水道污泥利用多級(jí)蒸發(fā)法制成固狀物,所得燃料的發(fā)熱量為16 000~18 000 kJ/kg,與煤差不多.
德國的一家化學(xué)公司將工廠下水道排放的廢水(其中含10%的普通生活污水)進(jìn)行處理,所得活性污泥作為燃料,他們?cè)谙滤牢鬯屑尤胗袡C(jī)凝集劑,再用電力脫水機(jī)脫去部分水分,加入一定比例的粉煤,最后利用壓濾機(jī)榨干水分,用這種方法制成的燃料發(fā)熱量大約是9 200~1 000 kJ/kg,并且將其干燥、粉碎后并不影響其燃燒性能.
從下水道污泥中挖掘潛在能源,不僅開辟了能源新途徑,還可以根本上解決城市下水道污泥污染問題.對(duì)改善城市地下水水質(zhì)有著至關(guān)重要的作用.環(huán)境科學(xué)家有必要重新估計(jì)下水道污泥的作用和利用價(jià)值,進(jìn)一步研究下水道污水處理以及下水道水系的設(shè)計(jì).
目前,世界上許多國家正在研究,能否建立一個(gè)從污水處理到能源、環(huán)保方面的綜合管理體系,以便一勞永逸地解決下水道污水的去向問題.
摘自《能源趣覽》
閱讀完以上文章后回答:
(1)文中介紹了哪幾種新的能源利用方式?分別是什么?
(2)利用積雪和下雨發(fā)電的工作原理分別是什么?
(3)結(jié)合你在日常生活中對(duì)能源的利用,談?wù)勀銓?duì)節(jié)約能源的看法.
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