可以利用火山的能量来发电吗?
个人觉得理论上是可以,但是如果要实现它的话,需要很强的技术。
球上存储着很多热能,火山熔岩就是其中的一大表现。地表之下存有大量的熔岩,这让我们不禁想起为什么不利用火山释放的能量来发电?
目前一部分火山直到今天仍然活跃,可以看到冒泡的泥塘、地热温泉和许多蒸汽喷口。当地人使用火山蒸汽洗衣服和洗澡,但这些资源有更大的开发价值。地表活动表面地底有热流涌动,温度可能高达300至400摄氏度。通过向下钻孔,人们有可能使用这些高温蒸汽来驱动大型涡轮机进而产生大量的电能。
物理学者的调查显示,一座火山足可以产生十亿瓦的电力,这让开发地热能逐渐受人们重视。千兆瓦相当于数百万块太阳能电池板或500个风力发电机的发电能力。一座火山可供开发的总能量估计在10GW左右。
早在几年前,埃塞俄比亚人就在阿鲁托火山区开始了地热发电试点,如今对发电厂的基础设施进行升级,预计发电功率将提高十倍,从7兆瓦提高到70兆瓦。总的来看,开发地热似乎会成为埃塞俄比亚绝佳的低碳可再生能源解决方案,让地热发电带动整个电力行业,帮助当地人摆脱贫困。事情并不是那么简单。在熔岩旁边工作谈何容易,各种工具都需要经受极端条件的考验。埃塞俄比亚大学联合组建的调查组织来研究这些问题。研究者重点研究危害防范以及开发和检测火山的方法,以便火山能源能被安全可持续地开发利用。
(1)煤、石油、天然气的大量使用使大气中二氧化碳的含量迅速增加,导致全球气温升高.
故填:二氧化碳.
(2)从能量的转换的角度看,该燃料电池是一种将化学能转换为电能的装置;
该电池中反应的化学方程式为:2H2+O2
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故填:化学;2H2+O2
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目前反应出的世界能源问题,是人的私欲和恐惧心理造成的。
解决办法:
1、提高人类的整体思想境界、素质修养。
2、开发新能源。例如:马上能想到的新能源——利用太阳能发电,将水电解成氢气和氧气作为主要能源,而且燃烧后产生的是水,取之不尽用之不竭,绿色环保。
我们目前所依赖的能源主要是石油,但石油是不可再生资源,早晚有一天会消耗殆尽。为了解决这一难题,科学家们把目光放到了太阳身上。
据了解,太阳每秒释放的能量,相当于920亿兆吨爆炸释放的能量。但是实际上,太阳所释放的能量只有极小部分到达了地球。从某些方面来说这是一件好事,如果所有能量一下子击中地球,所有生物将会蒸发。
太阳能以不同的方式为地球上的万物提供能量,如果我们能利用所有潜在的能量岂不是很酷?但这显然是一件说起来容易做起来难的事情,目前已知的方法里比较具有可行性的,可能是在澳大利亚内陆覆盖太阳能电池板,另一个想法是戴森球。
戴森球是一个蛋壳包围像太阳一样的恒星,来吸收恒星释放的能量,这样它所吸收的能量就可以在以后用于任何事情上。
问题不仅仅是在整个太阳系中,没有足够大的卵壳包围太阳,而且由于重力的作用,当天体围绕一个物体时,是有很大的机率会发生碰撞,而且目前没有任何东西可以避免它和太阳相碰撞,这将是银河系的大灾难我想这可能是最主要的原因。
但有一个方案可以帮助我们解决未来的资源危机,目前有人提出把一些能量收集器放在围绕太阳的轨道上,形成一个戴森环,用来吸收太阳能。这将能有效的吸收太阳所释放的能量,从而加以利用。
这和我们目前许多绕地球运行的卫星轨道不完全相同,这些戴森卫星将配备巨型能量收集器,类似于太阳能电池板。但随着 科技 的发展已经制造出红外线收集器,因为有超过90%的太阳能是以可见光或红外光的形式存在,未来我们将拥有这项收集技术。有效的吸收大量的太阳能,这并不荒谬。
还有建议在太阳周围建多个戴森环,形成一个笼子或一个戴森卫星群。或者使用叫做太阳帆的装置,这种装置非常薄且反光,而且它们被太阳辐射排斥的同时也被太阳的引力吸引,从而保持稳定。
太阳帆实际上已经应用于其他程序,但仍有很大障碍要克服。先不考虑将所有能量集中到地球,实际上收集建材也是一项艰巨的任务,大多数人提出把机器人送到水星去挖掘像铁一样有用的原料用于制造能量收集器。从而提供更多能量用于戴森结构的发展,显然实现这些还需要很长时间,但是希望建造越来越多的戴森收集器的生产量以指数形式增加。
可再生资源产生“铭牌”能力的时间百分比非常低。在德国,能源转变的第一个例子,太阳能仅在 11% 的时间内产生其额定功率输出,这意味着您需要在 89% 的时间内进行备用。对于风能,这个数字要好一些,但它们也保持在 15% 到 25% 之间(取决于离岸陆上,以及每年的风量),所以同样,85% 到 75% 的时间需要备用.
由于风能和太阳能的能量密度非常低,因此您需要非常大的装置来收集能量。这意味着必须首先投资大量材料(钢、混凝土、玻璃、光伏面板、支架、电缆等)。所有这些材料都必须生产,消耗各种资源和大量能源。一个 3 兆瓦的风力涡轮机是用 200 吨钢材建造的,钢材是用煤制成的。因此,可再生能源的实际二氧化碳排放量比大多数人意识到的要高。
所有技术装置的使用寿命都是有限的。在某个时间点,安装不再起作用。所以你必须更换安装。随着规模的扩大,这将是一个严重的问题。例如,如果您在整个美国安装了 10 亿块太阳能电池板,所有这些太阳能电池板的使用寿命为 30 年(= 保证使用寿命 + 10 年),那么您每天必须更换超过 90.000 块太阳能电池板,以维持文明的其余部分。仅第一次安装的成本(保守估计)约为 5000 亿美元;更换面板的成本约为每天 4500 万美元。风力涡轮机也是如此。
在上面的例子中,10 亿块太阳能电池板将产生大约 250 吉瓦,但前提是太阳以适当的角度照射。这大约相当于美国电力供应的一半。因此,您将需要更多,更多。
但如果你这样做,太阳照耀的时候你的电会太多,晚上的时候你的电就不够了。好的,那么存储呢?一个严峻的事实是,即使是电池工程师最疯狂的梦想,他们也无法想出一个能够存储这么多能量的解决方案。即使是已经建成的最大规模的电池装置也只能提供所需的一小部分。见下文。
这种巨大的电池在能源方面是世界上最大的,仅可提供 50 兆瓦的电力,持续 6 小时。在那之后,它是空的。
可再生资源主要只生产电力。那么,对于汽油(汽油)、供暖、工业流程、航空、航运等众多其他消费,该怎么办?
总之,可再生能源肯定会对电力消耗产生一些影响,特别是在电力昂贵的地区(岛屿),但在我们大规模使用能源的情况下,它不会产生太大影响。全球统计数据证实了这一点:太阳能仅占全球电力需求的1% ,风能约占 3%。因此,全球计划大规模新建燃煤产能以满足需求的增长。
然而,其中主要是废物燃烧和生物燃料。
生物燃料已被证明在减少二氧化碳排放方面效率低下,应尽快停止使用。废物燃烧主要是塑料(即精炼油)
如果你在这张图中引入太阳能和风能,它们几乎看不到。请记住,在投入数万亿美元之后,几乎看不到。
然而,幸运的是,我们的能源需求有一个解决方案,它是清洁的、非常安全的、非常强大的、24/7/365 工作并且可以使用 10.000 年。