注意 這門課是生活科技,不是電腦課,所以不一定使用電腦教室。 今天兩件事: 上課(介紹自然資源)
生活科技-珍惜常用資源
珍惜常用資源 認識自然資源 認識常用的能源 再生能源與能源再利用 自然資源的保育與永續發展
一、認識自然資源 自然資源: 能源: 自然界中能被人利用,以增進生活品質者 食物、土壤、森林、空氣、陽光、水… 自然資源中能產生熱能和電能者 分為 再生能源: 太陽能、風力、水力… 非再生能源:煤、石油、天然氣、鈾…
一、認識自然資源(續) 化石燃料: 煤、石油、天然氣等由古代生物在地底下經過漫長時間轉變而成。
一、認識自然資源(續) 化石燃料之主要成分比較 煤:碳 石油:碳和氫的化合物 天然氣:甲烷(CH4) —天然瓦斯 液態石油氣:丙烷(C3H8) 和丁烷(C4H10) —在常温下為氣態,為求運送方便,加壓為液態裝入鋼瓶中,故又稱桶裝瓦斯
一、認識自然資源(續) 2001年世界化石燃料蘊藏量與使用量統計表 項目 2245 2040 2065 蘊藏量(有開採價值) 每年使用量 可開採至 西元年數 煤 9.8 X 105百萬噸 4 X 103百萬噸 2245 石油 1 X 1012桶 2.5 X 1010桶 2040 天然氣 1.56 X 1014立方公尺 2.4 X 1012立方公尺 2065
二、認識常用的能源 電 — 工業之母 汽油 — 石油提煉,主要供車輛動力 瓦斯 — 氣體燃料之通稱 分天然氣及液態石油氣 煤(木炭?)
二、認識常用的能源(續) 電的來源: 水力發電 火力發電 核能發電 其他 資料來源:台電公司網站
二、認識常用的能源(續) 水力發電 利用高處的水流放至低處時,高低水位的位能差推動渦輪機發 特點:要造水庫儲水,受地形影響 台灣地區雨量充沛,河川坡地陡峻,水力資源豐富,水力發電曾為台灣光復初期發電系統之主力。 目前水力發電廠共11所,依其運轉型態可區分如下: 慣常式 抽蓄式
二、認識常用的能源(續)
二、認識常用的能源(續)
二、認識常用的能源(續) 火力發電 燃燒媒、石油等產生水蒸氣,以推動渦輪機,帶動發電機發電 特點:不受地形、天氣影響,易空汙、酸雨 為配合政府能源多元化政策,台電公司火力發電採用之燃料為煤碳、重油及天然氣,其中以燃煤及燃重油的汽力發電機組為主,以燃天然氣的複循環機組為輔。為因應尖峰負載的供電需求,另有燃輕柴油之氣渦輪機組,澎湖地區則以燃重油之柴油發電機組為主。
二、認識常用的能源(續)
二、認識常用的能源(續)
二、認識常用的能源(續)
二、認識常用的能源(續) 核能發電 同位素:質子數相同,中子數不同的原子,在週期表上放在同一個位置上,如C12、C13、C14。 衰變:同位素並不穏定,會放出放射線,直到變成另一個穏定元素為止。 放射線: 組成 特性 α射線 2個質子與2個中子 一張紙即可阻擋 β射線 電子束 3公厘的鋁片 γ射線 電磁波 100公分厚的鋼筋混凝土或20公分厚的鉛板
二、認識常用的能源(續)
二、認識常用的能源(續) 核能發電(續) 經科學家測量發現:衰變後的總質量小於衰變前的質量,減少的質量到那裏去了呢? 質能互換:E=mc2(愛因斯坦) E:能量(焦耳) m:質量(公斤) c :光速(3X108公尺/秒) 1公克的物質完全轉換能量 = 9X1013焦耳 =燃燒3百萬公斤煤的能量=16萬公噸黃色炸藥爆炸的威力 =100瓦燈炮點亮3萬年
二、認識常用的能源(續) 核能發電(續) 核分裂:原子核因衰變或粒子撞擊而分裂為兩個較輕的原子核的過程。 連鎖反應:
二、認識常用的能源(續) 核能發電(續) 核能發電即是利用核子反應器中的連鎖反應所產生的能量,使水變成水蒸氣,再以水蒸氣推動汽輪機,帶動發電機發電。
二、認識常用的能源(續) 核能發電(續) 核能發電的缺點: 放射線汙染 — 車諾比事件 核廢料處理
二、認識常用的能源(續) 核四廠 一號機反應器廠房施工現況 反應爐頂蓋儲存情形
二、認識常用的能源(續)
二、認識常用的能源(續) 汽油 無鉛汽油 柴油 自石油中提煉出來極易揮發的油料,主要供車輛動力燃料。分為高級汽油、普通汽油。 過去汽油需加入四乙基鉛以提高其辛烷值,現因環保考量不再加含鉛的物質,故稱無鉛汽油。但因引擎的震爆程度不同,汽油的辛烷值也不相同,所以目前國內有92、95、98三種無鉛汽油。 柴油 過去因環保因素,除大型車輛、船隻外,少用。 2005年開始可引進柴油動力的汽車---扭力強,省油。
二、認識常用的能源(續) 瓦斯: 氣體燃料的統稱。分天然氣、液態石油氣。 無色、無味、無毒、易燃、易爆。 若燃燒完全 — 產生二氧化碳 若燃燒不完全 — 產生有毒無味的一氧化碳 — 即一般所謂的瓦斯中毒
二、認識常用的能源(續) 瓦斯(續): 成分 運送 特性 天然氣 甲烷 由瓦斯公司埋設管線,瓦斯經管線送到用戶家中 比空氣輕,一旦洩漏易往上飄散 液態 石油氣 丙烷、丁烷混合物 經加壓、冷卻液化裝入鋼瓶中,再由廠商送到用戶家中 比空氣重,一旦洩漏易向空間下方累積
三、再生能源與能源再利用 目的:減少化石燃料的使用及所造成的汙染 風力 太陽能 地熱 海洋能源 生質能源 能源再利用 — 汽電共生
三、再生能源與能源再利用 風力: 人類最早利用的能源之一。 我國發展風力發電的優勢: 必要性: 台灣為一海島地形,每年約有半年以上的東北季風期。 許多地區之年平均風速超過每秒 4 公尺 。 估計可開發之總裝置容量至少可達 300 萬瓩以上。 必要性: 自產能源貧乏, 98% 的能源消費均須仰賴進口。
三、再生能源與能源再利用 風力: 優點: 受地理條件限制。 發展現況: 不會有空氣汙染 。 取之不盡。 台塑麥寮、澎湖、台中港、新竹、桃園海濱。
三、再生能源與能源再利用 太陽能發電: 台灣地區雖地處亞熱帶,日照強烈,能源與環保日趨嚴重。 台電公司 目前已完工運轉中之太陽光電發電系統有樹林綜合研究所、台北市區營業處、大林電廠、南投區處和金門區處等共約 70 瓩 興建中有南部展示館 50 瓩與高訓中心 10 瓩 規劃中有屏東區處 10 瓩。 影響因素:氣候、目前太陽能電池等設備投資費用尚甚為昂貴。
三、再生能源與能源再利用
四、自然資源的保育與永續發展 節省能源:提供能源轉換率
四、自然資源的保育與永續發展(續) 綠建築:節能設計、廢棄物減量
四、自然資源的保育與永續發展(續) 自然資源永續發展
教學資源 新世紀能源(一)(電腦教學光碟)(能委會委託師大製作)---太陽能、風能、燃料電池 認識太陽光發電(VCD) (出版單位:工研院工業材研究所) 馥源科技有限公司 -- 能源教育
參考網站 太陽光電資訊網 台灣電力公司 國立科學工藝博物館