能量之源
2020-06-15
绿色煤炭
史前人类用木头生火,罗马时代人们用起了油灯,而到了今天,公交车已经开始采用绿色碳氢燃料。生物量,也称为绿色煤炭,指的是储存在生物物质(尤其是植物)内部的能量。燃烧这些物质可以释放能量,以不同方式供我们使用。
在今天,木材、煤炭或者干牛粪仍旧是很大一部分人类的主要能源。而他们消耗这些能源的主要目的是日常烹饪食物。
在森林和山区地带,很多民居都是用木材取暖。木材是一种经济而且可再生的能源。一些小型发电厂也会用木材和木材废料发电。
还有许多款混合燃料的现代化锅炉设备,它们既可以烧木材,也可以烧家用燃油。
人们能够通过植物生产碳氢燃料,如油菜,向日葵,小麦和甜菜:这就是所谓的绿色碳氢燃料,也叫作“有机碳氢燃料”。
它们很少会单独使用,通常会和其他能源混合在一起,这样做可以减少环境污染。垃圾桶里的有机废物也含有能量。垃圾焚烧厂产生的热量用于为房屋供暖,这样就可以节约石油和天然气了!
有机废物发酵后会产生有机燃气,主要是由甲烷构成。这种气体燃烧后可以让取暖设备运作起来,也可以生产电能(比如在某些特定的排污口)。
能源管理,地球和人类的一件大事
地球变暖、污染、核威胁、石油和天然气储备衰竭——当前,地球上大多数能源的利用对环境和人类的健康或多或少都有损害。但我们不能没有能源!能源的未来是怎样的?
污染与危害
使用化石燃料会增加温室效应,而且这是主要的污染源;核电则有严重的风险,无法完全掌控;而可再生能源今天还不足以满足我们的需求!怎么办呢?
燃烧化石燃料会释放二氧化碳(CO2)和少量其他有毒气体。尤其是煤炭,还会造成粉尘,焚烧后还会向空气中释放大量的硫。所有这些物质都会促使大气变暖,并造成环境污染。
且不说电气化铁路上运行的火车,所有交通方式,包括汽油车、柴油车、飞机和轮船都需要消耗来自石油的产品,对气候变化影响很大。
尘埃和有毒气体是大气污染的主要来源。在城市里,来往的汽车还有家家户户的取暖设备会造成很多污染。医生发现,人们的呼吸道疾病,尤其在儿童当中有增多趋势。
化石能源燃烧产生的污染也是造成酸雨的罪魁祸首。而酸雨还会造成森林的大面积死亡。
核能不会造成温室效应,也不会在大气中产生尘埃。从这个角度看,它确实比化石燃料要环保。不过,用核能发电是一项高风险的活动,如果不能充分掌控,后果不堪设想。
核电站会产生放射性废物。人们首先会将其与可以再利用的废物分拣开来。经过多道工序后,它们通过玻璃管道存到深坑之中。再过一阵,人们会将其放到最终存放的地点,这也许是在很深很深的地下。
历史上最为严重的核事故是1986年4月26日发生在乌克兰城市切诺贝利的核电站事故。反应堆爆炸后向大气中释放了大量放射性物质,造成大量人员直接或间接死亡。当地居民很多都患上了癌症,新生儿也严重畸形。
别的能源也会有危害。
比如大坝下游的水流就是一个问题。大坝放水发电以后,下游水位可能急速上升。人们会在河边放置预警指示牌,告诉行人注意危险。
污染较少的汽车
在城市里,来来往往的汽车是一大污染源,人们必须尽快减少其污染。
今天许多车子的尾巴上装有催化剂净化器,可以减少向大气排放的有毒气体量。
电动交通工具是一个有意思的办法,尤其是在城市里。电动交通工具没有噪音,使用时也不排放任何污染。它们依靠电池储存的电能运转,这一点限制了它们的活动范围,而且充电时间也比较长。不过,它们所使用的电能,也可能对生产电能的地方产生污染。
液化天然气是比汽油或者天然气更为环保的一种碳氢能源。使用这种能源的车上需要有特别的储存罐,并对车子结构作技术调整。它还有一个“表弟”,叫作天然气汽车,用的气体90%是甲烷。燃烧这种天然的碳氢化合物可以有效减少污染排放。
生物碳氢燃料是从植物制作的:油菜、向日葵、小麦、甜菜等。它们可以单独作为能源使用,也可以与汽油或者天然气按照特定比例混合使用。这种燃料可以减少有毒气体排放,且不会加剧温室效应。
还有一种时兴的办法:共享汽车.4个人坐一辆车去上班,比每个人分别开一辆车去上班要少消耗能源,产生污染也要少得多!而且更重要的是,路上也不会那么堵了!出于同样的思路,公共交通人均消耗的能源比私家车要少得多。骑自行车不仅可以节约汽油,还能帮你保持身材!
今天与明天
节约能源.发展清洁能源,消除风险,发明新技术帮助子孙后代可持续发展——这些都是目前摆在地球公民们面前的问题。
不论小孩还是大人,这和所有人有关!
保护环境最简单的办法之一就是节约能源,无论是从集体还是个人出发。
许多节能行为都是举手之劳,比如降低洗碗机水温,在不使用的时候关闭电脑和其他设备,对住房的墙壁和门窗做隔热处理,出门前记得关灯,使用能效更高的新式设备等等。
例如,低能耗的电灯泡比传统的白炽灯要贵,但它可以减少80%的电能消耗,而且更经久耐用。
这是节约能源和钱的好办法!
我们还可以发展电热共发,也就是建设一些在提供集体供暖的同时生产电能的设施。
可再生能源就目前的技术状态而言,还说不上能够满足世界的能源需求。不过,随着利用技术的显著发展,它们可能会逐渐取代其他形式的能源。
燃料电池是基于氢氧化学反应发电、发热并产生水的系统。使用这种电池几乎不会排放污染物。
未来,它也许会得到更大规模的利用。不过,它需要氢气,但在自然环境中找不到纯的氢气。所以就需要通过其他物质生产氢气,这就需要消耗能量。
1992年在巴西里约热内卢召开首届“地球峰会”以来,世界各国开始关心环保、关心富裕国家和贫困国家的和谐发展。
1997年,多数工业化国家为温室气体减排制订了明确的目标。这就是京都议定书,2005年起生效。
能源小测试
现在,你已经是能源专家了!你可以考考身边的人。
1.人类从多早以前就开始驯养家畜?
2.谁发明了第一台蒸汽机?在什么时候?
3.地球的能源来自哪三大天体?
4.人体的能量来源是?
5.吸收光能,维持植物生命的物质是什么?
6.你可以列举5种能源吗?
7.能量的计量单位是什么?
8.电器功率的计量單位是什么?
9.谁发明了避雷针?
10.可以让电流通过的物质叫什么?
11.三种主要的化石能源是什么?
12.大煤炭层形成的时代叫什么时代?
13.你能列举石油蒸馏产生的4种物质吗?
14.制造塑料的原料是?
15.大坝有什么用?
16.什么是可再生能源?
17.什么是热电站?
18.一种像风车一样利用风能的装置叫作什么?
19.什么是地热?有什么用?
20.什么是共享汽车?