能源EnergyResources

Posted 2022-11-07 能量

篇首语：初心不与年俱老，奋斗永似少年时。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了能源EnergyResources相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

人类可以从地球上得到的并能用来做功的原料。各项工业生产活动都需要能量，它是工业的动力，也几乎可提供人们所知的一切方便。因此地球科学家的一项主要任务就是要寻找人们目前需要的和将来需要的作为能源的原料。能提供能量的能源有不同种类，其中大多是直接或间接来自太阳。木头，这个在100年以前还是最常用的燃料已不再是一种重要的能源。化石燃料——煤、石油、天然气以及含油沙层和油母页岩——就是从太阳光养育的有机质中得来的。这些物质在燃烧时就释放出贮存的热量，这样便产生了能量。石油（原油和天然气）提供的能量占全世界能量供应的2/3以上。现在寻找石油的工作已扩展到大陆架的外缘，因为陆地上最有希望的地方都已探察了。墨西哥湾，阿拉斯加的北坡以及挪威海都是近海地区开发石油的范例，石油蕴藏量都很丰富。不过美国、北非、苏联、委内瑞拉，尤其是中东控制着世界石油市场，因为世界上已探明的储量的大部分是在这些地区。

　　最近的将来，在能量供应方面，原油和天然气的作用显得特别重要，因为环境条件限制了煤的使用，由于工艺上的原因，核燃料也不能得到最大限度的利用。举例来说，仅管美国估计藏有3900亿吨煤，但在世界范围内大量增加煤的使用却遭到反对，因为人们害怕环境受到破坏。仅管如此，由于能源危机，煤的使用在一定程度上还是有所增加。现在已经开始研究使煤的燃烧对环境的影响减少，特别是减少对空气的污染，以及在研究把煤进行气化来大规模生产煤气的技术。

　　将来核动力可望是一种用之不竭的干净燃料。当前需要解决的问题是选择安全的地点，核动力电站的结构以及考虑热污染的影响，即冷却过程中产生的大量废水，这些水都很热。此外，目前用铀235来制造核能的方法并不能长久使用，因为这种原料的供应是有限的。

　　解决的办法就是使用增殖反应堆，这种反应堆在20世纪80年代中期在生产核动力方面起着重要作用。这种反应堆是利用铀235裂变产生的多余的中子来把其它物质转变成为可裂变的物质。在这一过程中，所创造出来的燃料要大于所消耗的燃料。例如，可把钍232转化为可发生裂变的铀233，把铀238转化为可发生裂变的钚239。使用这种增殖反应堆有一个尚待解决的问题，就是寻找适当的方法来长期贮存或销毁在反应过程中生成的剂量很大的放射性废物。

　　受控热核反应可以释放大量清洁的能量，而产生的放射性废物微乎其微。较轻的氘原子核或氘原子与氚原子结合时发生的聚合反应也似乎已证明是可行的。这两种方法都能产生惰性氦和能量。氘是很理想的原料，因为在海洋中大量存在氘，而氚则要少得多，不过在2000年前未必能达到实际使用的地步。

　　水力发电的地位已经牢固地树立起来。每年都建设许多大坝控制水量，并把水力转换为电。不过，水力发电的潜力是有限的，因为许多河流上最适宜建立水电站的地点都已经开发，因此不能指望把水力发电加到可利用的能量总数之中了。

　　其它几种能源的潜力还正在调查。来自地球内部热量的地热能就是这样的能源。在加利福尼亚州北部的盖塞斯（Geysers）地区，在冰岛、意大利、日本、新西兰以及其它一些国家都早已证明天然蒸汽是有用的。地球内部的热量的利用可以通过抽取地下的热水或把地表水压入地下岩石温度很高的地区，借以产生蒸汽。

　　直接收集太阳能来作为热量的来源早就应用了。架设在大楼上的太阳板已经证明是一种收集太阳光的有效技术。有些国家就用这种办法获得能量来烧热水供家庭使用。将来，或许能用巨大的塔台或轨道卫星来收集太阳能并传送到发电厂。

　　海洋是一个非常吸引人的尚未被开发的能量来源。布列塔尼的朗斯·埃斯图瓦列的巨大的潮汐发电厂为法国供电，世界上一些地区也正在兴建类似的发电厂。加拿大的芬迪湾的潮汐波涛很是引人注目，尽管尚未确定在这儿建造一个潮汐发电厂是否经济划算。大的洋流以及大洋内部温度的变化都是可以用来产生大量电力的潜力。据估计利用这些能源的成本是非常可观的。至于将来人类利用这些能源只是一种猜测。

　　除了煤、石油和天然气之外，其它的化石燃料也可以提供大量能量。含油沙，即一种浓稠的砂质沉积物，含有焦油的“石油”分布在北美洲西部、委内瑞拉以及巴西。在加拿大的阿萨巴斯坎地区进行露天开采含油沙矿，每加工两吨含油沙可生产一桶石油。不过大多数含油沙层都埋藏很深，难以开采，因此这种含油沙将来的地位是不稳定的。蕴藏在页岩中的有机质矿物叫做油母页岩，也能作为生产石油的来源。

　　油母页岩绝大多数分布在科罗拉多州、犹太州和怀俄明州，欧洲和英国也有一些。开采油母页岩矿和从中炼制石油成本都很高，不过由于对能量的需要，这些油母页岩矿也是一种有用的石油来源。

　　把固体的有机质废物用作燃料可以达到双重的目的：满足对能量的需求以及对固体垃圾进行了处理。把垃圾转变为能量的技术已获得发展，但是由于固体垃圾十分分散，要把它们集中起来是很困难的，并且其费用也是昂贵的。尽管固体垃圾能够转换成一些能量，但在最近的将来，却并不会成为主要的能源。

　　因此，在最近一、二十年里，石油仍将是我们的主要能源。核动力的生产将是逐步地增加，而且到2000年时增殖反应堆的核动力生产才能发挥重要的作用。其它几种能源的贡献也将有所增加，但是在今后的数十年内它们提供的能量所占的百分比可能仍然是很小的。