能源的生態(tài)化開發(fā)與利用-

1、生態(tài)食品與生物技術(shù)學術(shù)研討1能源的生態(tài)化利用與新能源的開發(fā)現(xiàn)狀能源的生態(tài)化利用與新能源的開發(fā)現(xiàn)狀在20世紀，能源科技得到飛速度的發(fā)展，全世界各種可利用的能源資源包括：煤炭、石油、天然氣、核能、水能、太陽能、地熱能、風能、潮汐能、生物質(zhì)能、電能等，根據(jù)能源形成原因的角度，分為礦物能源和非礦物能源。礦物能源是指自然界的植物或動物經(jīng)過生物化學和物理化學作用形成的有機體組成，同時還含有一些無機物質(zhì)。主要包括煤炭、石油、天然氣。目前的能源結(jié)構(gòu)主要

2、以礦物能源為主。目前充足、廉價的煤炭和石油能源是實現(xiàn)經(jīng)濟增長的重要支柱，我們利用礦物能源來維系社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，并錯誤的以為礦物能源是取之不盡、用之不竭的資源。但是現(xiàn)在我們已經(jīng)認識到，礦物能源是有限的，按照目前的能源消耗增長速度，地球上的各種礦物能源僅能夠維持約一百年，之后將會出現(xiàn)能源危機，所以我們迫切需要合理生態(tài)化利用現(xiàn)有能源以及開發(fā)新能源，以實現(xiàn)能源生態(tài)化和可持續(xù)發(fā)展。和平與發(fā)展是當今世界的主題，經(jīng)濟的發(fā)展為我國的綜合國力的提升提

3、供了保證，其中工業(yè)的發(fā)展十分重要，工業(yè)持續(xù)、快速、協(xié)調(diào)的發(fā)展要求有充足的能源作保證，這既需要量的保證，更需要質(zhì)和品種的保證。當前，我國的經(jīng)濟發(fā)展需要合理的生態(tài)化利用礦物能源和更多的新能源資源的注入，然而我國正處于資源的消耗高峰期，資源匱乏、能源短缺和環(huán)境污染嚴重，高污染、高消耗、高物耗的粗放型經(jīng)濟模式嚴重制約了我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進程，所以能源的生態(tài)化利用與開發(fā)新能源迫在眉睫，這也是走可持續(xù)發(fā)展的必由之路?，F(xiàn)在能源利用仍以煤炭為主，電、石油、

4、天然氣等多能為輔，主要是因為現(xiàn)在我國的煤炭和石油資源豐富，易開發(fā)和使用。雖然我國煤、石油儲量大，但是人均可采用量卻十分少，所以能源供應量不足，又由于缺乏科學技術(shù)，煤石油的利用率低，單位產(chǎn)值耗能高，從而對環(huán)境的污染壓力越來越大，，我國是世界上最大的煤炭石油的生產(chǎn)國和消費國，但是礦物能源在利用方面的最大問題是污染生態(tài)環(huán)境。煤炭和石油在燃燒過程中產(chǎn)生大量的二氧化碳、二氧化硫等大量有毒有害氣體，以及粉塵、重金屬、灰渣等，對人類的生存環(huán)境產(chǎn)生了巨

5、大的負面影響。因此擺脫含碳礦物燃料的厄巨大依賴，既是擺脫常規(guī)能源危機的重要步驟，又是穩(wěn)定全球氣溫和拯救生態(tài)環(huán)境的重要措施。生態(tài)學的觀點認為，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)是一個將原料、能源轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和廢物的代謝過程。在原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程中，必然伴隨著一些能量的注入，因而能源的生態(tài)化利用是生態(tài)產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié)。能源的生態(tài)化利用主要從礦物燃料的高效合理利用，提高能源利用效率和節(jié)約能源；改變能源消費結(jié)構(gòu)，開發(fā)利用新能源兩條途徑。我國目前以礦物燃料為主的能源結(jié)構(gòu)

6、在短時期內(nèi)不會改變，提高能源利用效率將獲得解決能源危機和優(yōu)化環(huán)境的雙重效益。這需要不斷改善能源供應系統(tǒng)，提高能源利用率和節(jié)約能源，同時大力發(fā)展礦物能源的高效利用技術(shù)?，F(xiàn)代聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，是指同時生產(chǎn)任何兩種或兩種以上二次能源的聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，包括同時生產(chǎn)熱水、蒸汽、冷氣、電能等，對節(jié)約能源，保證和改善生態(tài)環(huán)境有著重要的意義，是節(jié)能的重要途徑?，F(xiàn)代聯(lián)產(chǎn)技術(shù)將發(fā)電機、配電站、熱交換器緊密結(jié)合在一起，以充分利用回收的熱水循環(huán)使用，不僅可以提高能源的利用效

7、率，還能節(jié)約大量燃料。大容量煤粉燃燒器，其成功的解決了燃煤鍋爐在低功率運行時不能穩(wěn)定燃燒的難題，從而減少了燒油發(fā)電，大幅度節(jié)省了石油，擴大了燃煤發(fā)電廠生產(chǎn)生態(tài)食品與生物技術(shù)學術(shù)研討3風能是流動空氣具有的一種動能，是太陽能的一種轉(zhuǎn)化形式，是一種可再生的清潔能源，儲量大，分布廣，但是能量密度低，且不穩(wěn)定。風是太陽光輻射在地球上不均勻分布引起地表各處冷熱不同，從而造成大氣對流的自然現(xiàn)象，風能的利用主要是將風的動能轉(zhuǎn)換成機械能、電能和熱能等。利

8、用風力機可以將風能轉(zhuǎn)換成熱能以滿足家庭和工業(yè)使用。風能的利用方式比較簡單，就是利用機械設(shè)備將風的動能轉(zhuǎn)換成機械能，再用于發(fā)電、拖動。目前的研究主要是用于發(fā)電，在這方面需要解決三個問題：一是地點的選擇；二是風車的材料；三是供能的連續(xù)性。因為風力能流密度低，所以風力機一般都是龐然大物，且大多設(shè)于牧場、草原、沿海、島嶼上；風力機葉片要有足夠的強度和抗疲勞性能，目前主要采用玻璃鋼或碳纖維增強塑料；另外，因為風能也是一種間歇性、不穩(wěn)定的能源，因此

9、需配備蓄能設(shè)備且要與火電或水電配合使用才能實現(xiàn)連續(xù)供能。近年來，我國開展了風力發(fā)電的研究，利用風力發(fā)電機組將風能轉(zhuǎn)換成電能，以滿足偏遠地區(qū)的生活供電。地熱能是地球內(nèi)部蘊藏的能量，是地球深處物質(zhì)的運動和放射性物質(zhì)衰變產(chǎn)生的。地熱能包括蒸汽型、熱水型、干熱巖型和巖漿型五大類，目前應用最廣的是蒸汽型和熱水型。在地熱能的利用中，應注意防止過量開采，減少對環(huán)境的不良影響。地熱能的利用分為地熱發(fā)電和直接利用兩類，地熱發(fā)電實際上就是把地下的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

10、機械能，然后再將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰哭D(zhuǎn)變過程或稱為地熱發(fā)電。地熱發(fā)電是地熱能利用的最重要方式，也是最有前途的方式，巖層在80150℃之間的中、低溫地熱能，可直接用于工業(yè)加工、供暖、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等各領(lǐng)域。生物質(zhì)能生物質(zhì)是指由光合作用而產(chǎn)生的有機體，生物質(zhì)能則是指光合作用將太陽能轉(zhuǎn)換成化學能儲存在生物質(zhì)中的能量。我國生物質(zhì)資源數(shù)量龐大，種類繁多，包括所有的陸生、水生植物人類和動物的排泄物以及工業(yè)有機廢棄物。生物質(zhì)的能量相當于世

11、界能耗的1O倍以上，因而生物質(zhì)能正得到世界各國越來越多的關(guān)注。目前對生物質(zhì)能的利用主要有這樣三種方法：直接燃燒、生物轉(zhuǎn)換、化學轉(zhuǎn)換。直接燃燒是應用最廣、最簡單、效率最低、對環(huán)境污染最厲害的一類方法，我國很多農(nóng)村地區(qū)的生活用能還在使用這種方式；生物轉(zhuǎn)換和化學轉(zhuǎn)換是通過發(fā)酵或用化學手段將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成不同形式的燃料，用作發(fā)電或車用燃料。例如發(fā)酵制沼，沼氣用作燃料，清潔無污染，沼渣和沼液用作有機肥料。我國是農(nóng)業(yè)大國，綠色資源豐富，在21世紀，汽

12、車數(shù)量將急劇增加，大力發(fā)展乙醇代用燃料是解決能源危機、緩解環(huán)境惡化的一個有效辦法。在我國廣大農(nóng)村地區(qū)則應大力推廣沼氣應用技術(shù)以解決農(nóng)村用能，保護農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。海洋能地球表面70％為海洋，蘊藏著十分巨大的能源。海洋能是儲藏與海水中的再生能源，包括潮汐能、波浪能、溫差能、海流能及鹽差能等，海洋能開發(fā)技術(shù)尚在不斷進展之中。目前全世界的潮汐電站共有一百多座。我國也已建成9座潮汐發(fā)電站。潮汐電站的技術(shù)已比較成熟，而波浪能、溫差能、海流能及鹽差能的