未来能源初探

作者: 磊磊;小好问;小粗心;小灵通

真高兴，又到我们的新一轮闯关了,每到这个时候关主总是特别兴奋。今天我们要去参观未来能源生产基地，领略未来能源的风采，你们准备好了吗?

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第一关 新型燃料电池

关主我带着大伙儿“浩浩荡荡”地来到能源生产基地。今天我们要见识的可是一系列最新能源哦,快来看!

“咦,这是什么东西,奇奇怪怪的? ”小好问指着一个小型装置问道。只见大水槽里一上一下放着两个圆盘,一个圆盘埋在水里,另一个则放在水面上,圆盘上还连着电线。这是作什么用的呢?

A.我看呀,是工人叔叔们在测量水的温度吧,这个我小粗心可见多了。

B.不是说要生产能源吗?用这样两个圆盘就可以生产,太不可思议了!

C.这是不是在利用水的压力差发电呢?我想这是一个发电装置。

[关主释答]

这还只是个热身问题,看来你们对新能源的生产并不很了解嘛,让本关主来告诉你们。它既不是在测量水温,也不像小灵通说的那样是利用现在普遍使用的水位压力差来发电,事实上,它比用水位压力差发电更先进。我们现在看到的装置只是一个模型,真正的生产装置可不是装在水槽里,而是在深海里。

这是由美国科学家设计出的一种利用海底淤泥中的有机碎屑发电的新型燃料电池。它可以给设在偏远海域的海洋探测器提供能源。在海底的淤泥中,有许多微生物把海里沉积的有机物当作食物,这些微生物在分解有机物、消耗氧气的过程中,能使海泥和海水之间产生出不同的电压。研究小组便利用海泥和海水之间产生的电位差,研制成了海泥发电装置。他们先把石墨制成直径约48厘米、厚1.3厘米的两个圆盘,再用电线连接圆盘上的两个电极。一个电极悬浮在海水中,另一个电极埋在海泥中,海底圆盘上逐渐增长的细菌在消化有机物时能不断产生电流并通过水中的氧传送到水面的电极,它产生的功率足够驱动简单的海洋探测器。细菌消化的有机物可以不断从沉入海底的生物碎屑中得到补充,所以发电的原材料根本就不用担心。这种发电方法还能净化海洋,保护环境,真的很棒哦!

第二关 深海可燃冰

关主知道你们一定想看一些不同寻常的能源,所以我把你们带到这儿来,你们睁大眼睛看清楚,工人师傅们从海里取上来的是什么? “海藻! ”“鱼! ”“螃蟹! ”真拿你们没办法!这可是在工作呀,他们正从海里打捞新的能源物质——“可燃冰”。先得问一问,你们知道什么是可燃冰吗?

A.冰怎么能燃烧呢?关主你是不是弄错了?

B.就算冰能燃烧,在深海里那也是“水火不容”呀,怎么产生新能源呢?

C.哈哈,小粗心、小好问,可燃冰并不是我们经常看到的水凝固而成的冰,而是一种可以燃烧的物质,因为形状跟冰相似才取了这个名字,这可是研究人员的大发现哦!

[关主释答]

呵呵,小灵通真厉害!可燃冰就是“甲烷水合物”,它由水分子和甲烷(即天然气)组成,是一种果汁状的物质。埋于海底地层深处的大量有机物质在缺氧环境中被细菌分解,形成石油和天然气,其中许多天然气又被包进水分子中。天然气有一种特殊的性能,可以和水在2℃～5℃的环境下结晶,于是在海底的低温与压力下就形成了类似冰的透明结晶——可燃冰,融化后变成天然气和水。

可燃冰作为替代石油的新能源,燃烧时释放的二氧化碳只有石油等燃料的一半左右,因此它作为保护环境、防止地球变暖的替代能源引起了人们的关注。据专家介绍,1立方米可燃冰释放出的能量相当于164立方米的天然气。目前国际科技界公认的全球“可燃冰”的总能量,是所有煤、石油、天然气总和的3倍。最近,日本近海也发现了可燃冰的储藏地点,据推测那里的储量为7.4万亿立方米,相当于日本国内100多年的天然气消费量。我国东海、南海也具备可燃冰的生成条件呢。预计不久的将来,这种燃料就能大量使用啦!

第三关 “石油植物”

“煤和石油都是远古时代的植物埋在地下形成的,有什么办法可以不经过几百万年的变化就直接生成它们呢?如果树上能长出煤和石油该多好!关主,我这个想法不错吧,这一期的最佳创意奖就是我的啦!”

小粗心,你可别得意,虽然你的想法很好,可是我要告诉你,我们现在已经可以像收割庄稼一样来“收获”石油了!到目前为止,科学家们已发现了许多“石油植物”,专家们正在进行品种的选择和优化,并准备尽快实行大批量的生产呢。瞧那边,那片园林里种的可都是“石油植物”呢,你们知道其中的奥妙在哪吗?

A.从外表看它们与普通植物还真没有什么差别,难道石油树真的能结石油果实吗?那它们的生长是不是需要一些特殊的养料呢?

B.哎呀,关主你还是把关于石油植物的情况都告诉我们吧,我已经装了满脑子的问题了。

C.我想,这些“石油植物”是不是利用普通植物的光合作用生成一些类似于石油的成分,然后用来燃烧呢?

[关主释答]

现在全球都面临着能源危机,各国的能源科学研究都加快了脚步。其实呀,“石油植物”也是普通的植物,需要的也是普通的养料。小灵通的思路是正确的,但并不完全,还是听关主慢慢道来吧。

所谓“石油植物”,是指那些可以直接生产工业用的“燃料油”,或经过发酵加工可生产燃料油的植物的总称。现在科学家已经发现了大量可直接生产燃料油的植物,如绿玉树、三角戟、续随子等,这些植物名称你们从来没听说过吧?它们能生产一些氢化合物,加工后可合成汽油或柴油的代用品。据专家研究,有些树在进行光合作用时,会将碳氢化合物储存在体内,形成类似石油的物质。如巴西的苦配巴树,树液只要稍作加工,便可当做柴油使用。目前,科学家已发现了30多种富含油的野草,如乳草、蒲公英等,还发现300多种灌木、400多种花卉都含有一定比例的“石油”。你们知道吗?连玉米、高粱、甘蔗的秸秆都可以生产汽油、酒精,并能直接用做汽车的动力燃料,像巴西就用甘蔗发酵生产酒精,做汽车的燃料呢。

“石油植物”作为新一代绿色洁净能源,对保护环境十分有利:生物柴油不含硫化物,因此不会形成酸雨现象;它可以借由生物分解,避免对土壤、地下水的污染;植物分布面积广,生长迅速,成本低廉,是一种可再生的种植能源。所以专家预计,在21世纪“石油植物”将成为人类新的能源宝库。

[闭关词]

经过这次参观,你们是不是觉得很有收获呢?其实我们看到钓只是未来能源的一小部分,要真正解决人类能源危机和环境保护问题,还需要人们的不懈努力。不论这些新能源是否能得到普及,我们都要节约能源,保护好我们的地球家园,千万不要忘记哦!