4.5 能 源

能源 (energy source) p.33 - 提供能量的天然資源稱為能源。 太陽是能源嗎 ?

化石燃料 (fossil fuel) - 煤、石油和天然氣統稱為化石燃料。 - 由億萬年前埋在地下的動植物殘骸 所形成的。 - 煤的主要成分是碳， 開採煤礦 並以固體形式存在。

- 石油是液體， 可煉製成 石油氣、 汽油和煤氣。 - 在蘊藏石油的地方附近， 大多都可以發現天然氣。 鑽油台 為甚麼呢 ?

- 煤的形成過程 : p.34 地上的植物 植物枯死 沙泥掩蓋植物殘骸， 殘骸長年受熱受壓後 形成煤 煤 鑽地採煤 煤

- 石油和天然氣的形成過程 : 沙泥 沙泥掩蓋動植 植物和海洋生物死亡 物的殘骸。 深海 天然氣 天然 石油 氣 動植物殘骸經長年受 石油 熱受壓後形成 石油和天然氣。 開採石油及天然氣 天然 氣 石油 深海

能源危機 (energy crisis) - 能源可分為兩種 : 在耗用後不會再形成， 不可再生 或大自然不能在短時間 內補充的能源。 p.35 - 能源可分為兩種 : 在耗用後不會再形成， 或大自然不能在短時間 內補充的能源。 可再生 (renewable) 不可再生 (non-renewable) 例 : 化石燃料 大自然會不斷供應的能源。 例 : 太陽的光能

- 化石燃料是世界上最重要的能源。 - 現今全球超過 80% 的能量 是來自化石燃料。 核能 (4%) 天然氣 (25%) 煤 (21%) 石油 (38%) 其他 (7%) 水力發電 (5%)

出現能源危機 (energy crisis)。 世界人口急劇上升，對能源需求不斷增加， 終有一天，化石燃料會耗盡， 出現能源危機 (energy crisis)。 年份 (X1015 Btu) 能 源 消 耗 世界能源消耗 (1970-2020)

化石燃料消耗得很快 : - 石油和天然氣的供應只可維持數十年 - 煤亦只可維持 200 餘年 石油 60 年 天然氣 90 年 50 100 150 200 250 300 350 年 煤 280 年 天然氣 90 年 石油 60 年

試看看現在和五十年前的生活方式， 便明白能量為何消耗得這麼快。

活動園地 I 化石燃料的終結 兩種方法來解決這個能源危機。 為甚麼天然氣比石油可多用30 年 ? a. 節約能源。 b. 發展使用其他能源。 p.36 化石燃料蘊藏量 的分布 : 煤 74% 天然氣 12% 石油 14% 燃料消耗量的分布 : 煤 25% 15% 石油 39% 天然氣 21% 化 石 燃 料 以 外 2 化石燃料正在急速消耗中。試建議 兩種方法來解決這個能源危機。 1 目前石油和天然氣的蘊藏量大致相同 。 為甚麼天然氣比石油可多用30 年 ? a. 節約能源。 b. 發展使用其他能源。 因為天然氣的消耗量比石油的少。

X 活動園地 J 怎樣才能節約能源 ? 房間裏沒有人時也開啟電燈和電風扇 p.37

沒有人觀看電視節目， 就關掉電視機 乘搭公共交通工具， 例如巴士或地下鐵列車而不乘坐私家車

水煮沸後繼續燒水超過五分鐘 X 建造房子時多用玻璃幕牆的設計

X 在飯店中點了過多的食物 問題 還有沒有其他節約能源的方法 ? 試多舉兩項。 _____________________________ 如果只是上下一層樓，就不使用電梯。 使用花灑式淋浴代替浸浴。 在不太炎熱的日子，減少用冷氣機。

一枚普通燈泡亮著時， 97% 的電能會轉變成熱能， 只有2-3%的電能轉成光能。 => 浪費了大部分的能量。 「慳電膽」耗用很少電， p.38 一枚普通燈泡亮著時， 97% 的電能會轉變成熱能， 只有2-3%的電能轉成光能。 => 浪費了大部分的能量。 「慳電膽」耗用很少電， 但卻能放出相等的光。

能源標籤 - 機電工程署推出的 能源效益計劃之一。 - 讓市民 => 知道電器的耗電量 => 選購高能源效益的電器 => 節省不必要的開支 - 間接鼓勵了製造商生產高效能電器， => 減低能源的消耗。

利用其他能源來發電 p.38 目的 : - 解決能源危機。 - 消除燃燒化石燃料產生的污染問題。 油輪洩漏石油 空氣污染

- 下列是化石燃料以外的能源 : 太陽能 發電 水力 發電 風力 發電 可再生能源 潮汐 發電 核能 發電 地熱能 發電 不可再生能源

1 水力發電 (hydro-electric power) - 在水力發電站中，水壩把水儲存在高處。

- 水力發電站的簡單結構 : 水由高處沖下 渦 輪 湖 渦輪 發電機 發電機 電 力

- 水力發電過程中的能量轉換 : 勢 能 動 能 發電機 電 能

- 有大河或大湖的國家才可以水力發電。 - 水力發電不會因燃燒而產生污染， 但興建發電廠和巨大的水壩， 卻嚴重破壞生態環境。 例 : 中國的長江三峽水利工程。  令數以十萬計的居民遷徙。  淹沒大片土地，破壞生態。  埋葬大批文物古蹟。

2 太陽能發電 (solar power) p.40 - 屋頂上的太陽能收集板 : 可讓太陽能把水加熱。 太陽 太陽能收集板 熱 水

- 太陽能電池 : 推動人造衛星和太空實驗站運作。 太陽 太陽能電池 電 力

- 太陽能發電的原理 : 太陽 電 力 太陽能 收集板 發電機 水蒸汽 熱 水

- 風車可把風的動能 - 風和水流都具有動能。 轉換成電能，驅動 風力 渦輪機 發電機。 用戶 發電機 3 風力發電 (wind power) - 風車可把風的動能 轉換成電能，驅動 發電機。 - 風和水流都具有動能。 用戶 風力 渦輪機 發電機

- 風速常會改變， => 風力發電產生的能量並不穩定。 - 風產生的電力不高。 => 約一千具大風車產生的電力 相等於一所火力發電廠。 為甚麼太陽能和風力發電廠 均須佔用大片土地呢?

4 潮汐發電 (tidal power) p.41 - 潮汐發電站常建於海邊。 - 只在漲潮或退潮時 發電。 湖 渦輪 發電機

- 潮汐發電過程中的能量轉換 : 勢 能 動 能 發電機 電 能

5 核能發電 (nuclear power) 核反應 放出熱能 - 核能發電站 : 反應堆 渦輪 發電機 冷凝器 水蒸氣 冷水

距離尖沙咀50 km 遠的大亞灣核電站

- 少量核燃料已能夠釋放巨大的能量。 燃燒1kg 煤可煮沸80 公升水， 1kg 鈾則可煮沸10 億公升水 ! 因此以核能發電可 減少運送燃料的成本。

核 災 難 - 核燃料、核子發電的過程和核廢料 都會放出危險的核輻射。 - 1986 年，前 蘇聯的切爾 諾貝爾核電 廠發生大爆 炸。 p.42 核 災 難 - 核燃料、核子發電的過程和核廢料 都會放出危險的核輻射。 - 1986 年，前 蘇聯的切爾 諾貝爾核電 廠發生大爆 炸。

切爾諾貝爾核災難造成了下列的損害 :  導致31人即時死亡。  數以千計的人於幾年間死於輻射泄 漏的後遺症。  核電廠方圓數千公里的大量農田和 牲畜都受污染。  估計在未來數十年，還有多達十萬 的前蘇聯人民，因各種輻射後遺症 而死亡。

- 地熱能是 火山熔岩冷卻成的花崗岩 所蘊藏著的熱能。 - 地球內部的溫度極高， 故地熱能是無限的。 但這能源只適用於某些地區。 6 地熱能發電 (geothermal power) - 地熱能是 火山熔岩冷卻成的花崗岩 所蘊藏著的熱能。 - 地球內部的溫度極高， 故地熱能是無限的。 但這能源只適用於某些地區。 地熱能發電站

- 地熱能發電的原理 : => 往花崗岩岩層灌水 => 地熱把水加熱成蒸汽 => 推動渦輪機產生電力 水泵 渦輪 發電機 花崗岩 熱水及蒸汽 水

- 地熱發電廠須鑽地深達千米以上， => 破壞環境生態。

環境保護 p.44 - 能源對我們非常重要， 但開發能源會對生態環境造成破壞。 因此，我們必須節約能源，以解決 能源危機及環境污染等問題。