燃料的利与弊

燃料的利与弊
燃料的利与弊

燃料的利与弊
答案很杂,大家各取所需吧
1\火力发电站用的是煤燃料.因为地球上煤的储存量很多,所以煤的价格较便宜.而且建一座火力发电站的成本比同样功率的水力发电站成本要低,因为火力发电站只需要建火炉、排气设施、发电机组、运煤设施等,建这些组件都比较安全,而建水力发电站,在建之前还要截流,用无数的钢铁水泥在河流上建起水库,才能利用水力驱动发电机.火力发电不受气候的影响,水力发电受气候影响.但是,煤被烧后不可再生,而且能源利用率很低,只有三分之一不到的能源被利用,三分之二的能源白白成为废热,产生的热水使附近的河流上升好几度,鱼虾死亡.而且发电站排出的废气也是很污染环境的.

核能也是

2\能源匮乏已经越来越成为人类社会发展的瓶颈,在高效低耗的核电站纷纷登场的时候,核废料的处理又困惑着珍惜环境的人们.核废料怎样处理才最安全?有没有真正洁净的能源燃料?请看----
核能源已日益成为当今世界的主要能源,在所有能源中所占的比例也越来越大.在法国占到80%,在美国占到30%.但在利用核能的同时,也伴随产生了大量的核废料.这些核废料是强发射性物质,会严重危害人类的生存.长期以来,科学家们一直在探讨核能源的洁净化问题,希望能有一种方法消除核废料.因此,洁净核能源技术的开发和应用便成为国际国内的一个热门话题.前不久,江泽民主席正式访问美国时,中美两国签署的“中美联合声明”中,也将洁净能源作为中美在环境保护方面合作的项目之一.
据世界能源组织的估计,像煤炭和石油这样不可再生的化石能源,按现在的能源消耗速度,大体上还能使用50年；现在可供和平使用的裂变核燃料（如铀235）,在地球上的储量也较少,大约能用20年.这意味着,放下核能源的洁净问题不说,单从储量的角度,人类的能源问题就已经十分危机了.人类迫切需要寻找新的能源和获取能量的新技术.
科学家们认为,理想的洁净能源是实现太阳一样的可控核聚变.实现核聚变最好的燃料是氘和氚,这两种元素是氢的同位素,在地球上储量非常丰富.氘和氚燃烧后,其聚变产物是惰性物质氦,对环境没有任何污染.这样,人类就不但解决了能量的来源问题,能源的洁净问题也会得到彻底解决.
其实,人类实现核聚变如“氢弹爆炸”已经30多年了,但为什么核聚变反应的和平利用问题却一直得不到解决呢?主要原因是核聚变反应所要求的温度、压力等条件太高,除了让其“爆炸”之外,目前尚不能在可控的范围内实现.据估计,人类至少还需要80至100年时间,才能解决和平利用核聚变的技术问题.也就是说,在解决核聚变技术问题之前和化石能源耗尽之后,人类的能源将出现几十年的“真空”.那么,用什么来填补这个真空呢?
有人会说,可以用太阳能、风能和潮汐能等来填补.然而,这些能源由于数量少和技术成本高等原因,只能被人类作为辅助能源来利用,而不可能把它们当做主要的能源.
在科学家看来,要填补能源的真空,只有依靠目前技术已经成熟并被广泛应用的受控核裂变.人类在和平利用核裂变能量中,发展并积累了大量的理论和实验技术,如果再把核裂变时产生的核废料问题解决了,人类对核能的利用将展现出美好的前景.
核裂变产生的核废料中共有200-300种放射性核元素,从理论上讲这些核废料都是可以做到再利用的.目前,用作核燃料的铀235裂变后所产生的核废料,主要是碘129和锝99等.它们都带有极强的放射性,寿命均大于50年.
目前人类实现的核是原子核在中子的轰击下造成的碎裂反应.但由于中子不带电,能量不能人为控制,而质子同中子质量相同,并带有一个正电荷,可以通过加速器进行能量控制.用加速后的质子轰击原子核,就能生产出能量合适的中子.这种质子通过电离氢原子即可得到.
比如,氢化钛在加速器中被轰击电离,就可产生大量质子,形成质子源.质子源在中能强流质子加速器的作用下,产生质子束并轰击大块重金属靶,就可形成极强的中子源——散裂中子源,再用散裂中子源次临界反应堆,就可产生有选择的核裂变反应.
核燃料在中子轰击下裂变的同时能产生核废料,而核废料在适当强度和能量的中子轰击下,又能有选择地被嬗变成稳定的元素.实验和理论都已证明,大多数锕系核元素都可以在快中子或高强度的热中子环境中裂变.而毒性大的裂变产物（如钚239）也可以被热中子嬗变掉,这就是核废料的洁净化过程.此外,在合适能量中子的轰击下,还可燃烧地球上含量丰富、但在普通裂变堆里不能燃烧重元素（如钍等新的核燃料）.
中子在反应堆中有益和有害两种作用同时存在,并且相互竞争,使我们有机会选择合适强度和能量的中子以改变各种作用相对关系,使之兴利去弊,造福人类.洁净核能源就是在现在的反应堆之外再设置一个中子源,给反应堆人为地造成精心设计的中子环境,在提供能量的同时,增殖核燃料和嬗变核废料,使反应堆在无高放射性核废料输出的情况下运行.
现在,洁净核能源的概念设计已经基本解决,基本技术也积累了不少经验,估计在20年后投入应用.那时,地球上储量丰富的钍等元素都能裂变燃烧.按目前最保守的估计,也能解决人类60到100年的能源问题.这以后核聚变技术将会成熟,人类可利用核聚变来提供能源
下面列出的是有关煤作燃料利弊问题的一些主要论点,请参考这些论点,并与同学们一起从资源蕴藏、开采和运输、资源综合利用以及环境保护方面展开讨论,给国家能源政策司提出你的建议.
▲煤是我国储量最多的能源资源,应充分利用该资源为我国的社会主义建设服务.
▲据有人估计,我国的煤炭储量足够使用几百年.
▲煤的形成需经过数亿年的时间,用一些就少一些,不可再生.
▲煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单烧掉太可惜,应该综合利用.
▲煤是发热量很高的固体燃料,我国煤炭资源相对比较集中,开采成本较低,用煤作燃料合算.
▲煤作为固体燃料,燃烧反应速率小,热利用效率低,且运输不方便.
▲煤直接燃烧时产生SO2等有毒气体和烟尘,对环境造成严重污染.
▲可以通过清洁煤技术,如煤的液化和气化,以及实行烟气净化脱硫等,大大减少燃煤对环境造成的污染,提高煤燃烧的热利用率.
▲煤大量开采时,会造成地面塌陷.
(1)沼气是一种可燃性气体,主要成分为甲烷.此气体最先发现于池塘、沼泽中,故而得名为沼气.若用木棍在池塘的底部搅动,看见气泡从水中逸出,用排水法将逸出的气体收集在容器中,得到的主要就是沼气.
沼气是一种混合气体.据测定,按体积分数,沼氯中甲烷占55%～70%,二氧化碳占28%～45%,氧气占1.88%,硫化氢占0.034%,另外还有极少量氢气和一氧化碳.因沼气内有少量硫化氢气体,所以沼气有臭味.
在农村,可以产生沼气的原料是很多的.如人畜粪料,作物秸秆,麦稻茬,青杂草,水草,树叶,蔬菜的根、茎、叶,垃圾,污水,污泥等都是产生沼气的好原料.这些有机物在一定温度、湿度、pH和隔绝空气的条件下,由沼气菌发酵分解而产生沼气.沼气菌一般分为两类：一类叫分解菌,它主要将碳水化合物、纤维素、蛋白质、脂肪等分解为简单的有机物.这些有机物主要是低级脂肪酸、醇、醛及CO2、NH3、H2、H2S等.第二类叫甲烷菌,它可以把分解出来的简单有机物转化为甲烷.如
C2H5OH+CO2 → 2CH3COOH+CH4
CH3COOH → CH4+CO2
由此可知,沼气的发酵是在许多微生物参与下发生的一个复杂的生物化学过程.
目前,在农村应提倡大办沼气.其优点有三：一是沼气是一种资源十分丰富的理想气体燃料.沼气中的甲烷经点燃能和氧气反应,同时放出大量的热,在农村可用来取暧、烧饭、照明（沼气灯）.二是农村有了沼气池,可将粪便、杂草、污泥等垃圾入池.这些垃圾经密封发酵后,对杀灭血吸虫、钩虫等寄予生虫卵及部分致病菌有显著效果,从而减少了污染,改善了环境卫生.三是农家肥以腐熟后,其中复杂的难溶有机物变成简单的易溶物质,这些物质溶解在土壤中形成土壤溶液,使肥料中的有效元素能被作物直接吸收,能大大提高肥效.
沼气的应用不仅能解决农村的燃料问题,而且还能改变农村环境卫生,减少疾病的发生,又提高了农家肥的质量.真是一举三得,何乐而不为呢!
(2)重水的一个分子是由两个重氢原子和一个氧原子组成,其分子式为D2O,相对分子质量是20,重水在自然界中分布较少,在普通水中约含重水0.015%.由于含量少,制备难,它比黄金还重.?
重水外观上和普通水相似,是无色、无嗅无味的液体.密度比普通水大,熔点、沸点比普通水高.由于重水分子量大,运动速度慢,所以在高山上的冰雪中,特别是在南极的冰雪中重水含量微乎其微,水的密度最小,是地球上最轻的水.?
重水在尖端科技中有十分重要的用途.原子能发电站的心脏是原子反应堆,为了控制原子反应堆中核裂变反应的正常进行,需要用重水做中子的减速剂.电解重水可以得到重氢,重氢是制氢弹的原料,我国已于1967年6月17日成功地爆炸了第一颗氢弹,大长了中国人民的志气.更重要的是重氢进行核聚变反应时,可放出巨大的能量,而且不会污染环境.有人计算推测,如果将海水中的重氢都用于热核反应发电,其总能量相当于全部海洋都变成了石油.?
重水虽然在尖端技术上是宝贵的资源,但对人却是有害的.人是不能饮用重水的,微生物、鱼类在纯重水或含重水较多的水中,只要数小时就会死亡.相反,含重水特别少的轻水,如雪水,却能刺激生物生长.