第六章 能源問題 五南圖書出版公司
第一節 能源之來源與種類 十九世紀中葉以前之能源主要為木材,主要的用途也僅限於炊煮食物。 工業革命以後,需推動大體積之機械,而逐漸大量開發使用煤、石油及天然氣。這些物質為數百萬年前的植物經由造山運動,被埋入地下深處,經由高溫高壓的作用,形成今日所呈現黑色的固體、液體及氣體的石化燃料。 五南圖書出版公司
第一節 能源之來源與種類 煤是目前最便宜、蘊藏量最豐的燃料,預計還可使用200年,亦是能源轉變過程中最經濟的原料。 石油的藏量預估可再使用50年,由於交通工具不斷增加,消耗量也就大增。但用於發電則成本過高。 天然氣產量不大,成本亦不便宜,且有攜帶上的問題。 五南圖書出版公司
第一節 能源之來源與種類 圖6-1 能源的分類 五南圖書出版公司
第二節 能源之使用與污染 煤及石油燃燒過中,會產生大量廢氣,燃煤電廠更會產生大量飛灰,均對環境造成不利的影響。 煤及石油燃燒過中除排放污染物外,更會產生大量二氧化碳,加劇溫室效應,而產生氣候變遷。 大型電廠冷卻系統所排放之廢熱水,易造成周遭環境之熱污染,而影響生態。 五南圖書出版公司
第三節 再生性(可更新)能源 水力 五南圖書出版公司
二、風力
三、太陽能 (1)太陽能熱水系統 平板收集系統 真空管收集系統 http://www.tongyong.com/
(2)太陽能光電系統
(3)太陽屋 被動式太陽屋有三個基本組成:即絕熱、收集及儲存。面南的玻璃後加裝一塗黑的水泥牆,當白天太陽照射時,牆與窗戶間的空氣將受熱而較室內溫暖,進而形成自然對流以溫暖屋內。 而當晚上時則可關閉牆上的通風口以避免逆流而降低室內溫度。
(4)直接取得太陽能之屋子
四、生質能 生質物轉換為能源的方式 五南圖書出版公司
第四節 核能及其優缺點 連鎖反應 五南圖書出版公司
控制棒 為了控制反應爐中核分裂的反應程度,整組的控制棒置於爐心以吸收部分的中子,而控制棒常用硼化合物製成。若控制棒完全插入爐中,反應爐將完全停止反應,反之,若控制棒完全抽出,核分裂反應將十分激烈,甚至達危險的地步。因此若將控制棒放至適當的位置,反應爐將能穩定地運轉並輸出能量。 http://genchem.chem.wisc.edu/lab/PTL /PTL/Elements/Gd/Images/Gd_Use4.html
核子反應器 壓水式反應爐 沸水式反應爐
燃料棒(Fuel Rod) 鈾燃料係為丸狀 (pellet) 的二氧化鈾,而後將這些丸狀燃料置於高4m及直徑1cm,由鋯合金製成的燃料棒中,再將數十支的燃料棒捆成組,置於爐心。
燃料棒(Fuel Rod) http://www.cameco.com/uranium_101/uranium_science/nuclear_fuel/index.php#one http://www.tvel.com.ua/img_catalog/12/prZr_small.jpg
燃料組(Fuel Assembly)
燃料循環
重大核災 1979年美國三浬島 1986年蘇俄車諾比 2011年日本福島
第五節 能源的危機與節約 一、能源的危機 人口不斷增加,人類對能源需求及利用,大幅增加,有限的資源日漸耗竭,有些科學估算,石油僅能再使用50年。 二、能源危機解決方法 (一) 開發新的能源 (二) 提高使用能源的效率 (三) 節約能源 五南圖書出版公司