转自公众号:少年儿童出版社十万个为什么
http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyMzk2MTEyMw==&mid=2247499924&idx=1&sn=0196e37ce0ad6b5936bba39c6cbdb6b2
十万个冷知识
—— 能源都从哪里来?
#1
大型塔式光热发电站
中国甘肃酒泉市阿克赛县的年日照在30000小时以上,那里正在建设大型塔式光热发电站,其镜场的总面积达58万平方米。
#2
反射阳光的定日镜
阿克赛光热发电站共有11960面定日镜,每一块定日镜的面积为48平方米。它们能根据太阳的位置不断调整角度,将太阳光准确地反射到吸热塔顶部。
#3
钍基熔盐堆核燃料发电
第四代核能技术目前正处于积极的研发阶段。中国研发的钍(tǔ)基熔盐堆用钍元素作为核燃料、用熔化状态的盐作为热介质进行发电,安全性更高,体积更小,还无需水,能建在沙漠中。
#4
哪里来的气
我们使用一些气体作为能源,它们有天然气、页岩气、煤气、氢气等。你知道它们究竟是从哪里来的吗?
01 天然气
通常,天然气是指油田气和气田气,是蕴藏在地层中的气体。在远古时期,古生物遗骸和泥沙一起长期沉积在湖泊、海洋中,与空气隔绝,避免了与氧气作用而腐烂。通过地下高温和压力的作用,再加上细菌的分解作用,它们经过漫长的转化、变质、裂解,从而产生了气态碳氢化合物。天然气大多与石油一起形成,多在油田开采原油时伴随而出,也有纯天然气气田,还有少量处于煤层。
天然气的主要成分是甲烷。甲烷易散发、轻于空气,不易集聚成爆炸性气体,是较为安全的燃气。
02 页岩气
页岩气是一种非常规的天然气,是滞留在页岩中孤立且互不连通的空隙中的气体。页岩气储量丰富,往往分布于盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。
03 煤气
煤气是以煤(或木材)为原料加工制得的可燃气体。
煤气与天然气的成分不同。煤气是一种包含多种气体的混合物,主要包括一氧化碳、甲烷及其他混合物,其中一氧化碳最多。相对煤气来说,天然气纯度较高,其他成分比较少。如果煤气不完全燃烧,会产生一氧化碳等有害气体,一旦泄漏,很容易导致使用者中毒。
04 氢气
氢是一种清洁能源,被誉为“21世纪终极能源”。氢在常温常压下为气态,在超低温高压下成为液态。
氢是自然界中存在最普遍的元素,除空气中含有氢气外,它主要以化合物的形态贮存于水中,而水是地球上最广泛的物质。氢燃烧时只产生水,是最清洁的气体能源。
目前,氢能源汽车主要有两种:氢燃料汽车和氢燃料电池车。氢燃料汽车以氢气代替汽油作汽车发动机的燃料,氢气燃烧热值高,容易点着。因此,氢燃料汽车比汽油汽车总的燃料利用效率可高出20%。氢燃料电池车则是通过氢气和氧气发生化学反应提供电能运行的车。
制氢方法有很多种,目前常用的是将水电解产生氧气和氢气,还有一种很常用的方法是从碳氢化合物中提取出氢气,商业上一般是对天然气进行蒸汽重整来大规模生产氢气。
选自:《十万个为什么 · 探索版》2024年第6期
撰文:唐丽(克拉玛依职业技术学院)等
插画:艺潇工作室
十万个为什么 · 探索版
探索科技:体验科学之魅 培养创新能力
点击链接,探索更多“冷知识”:
扫描下方二维码即可订阅杂志!