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小 發表於 2007-3-17 22:13 只看該作者
「能源」的種類
本文來自：☆夜玥論壇ק★http://ds-hk.net★ 轉帖請註明出處！ 發貼者： 暗影魂 您是第1037個瀏覽者
 | | | 能源可分為兩類：不可再生能源和再生能源。
a. 不可再生能源
不可再生能源是不能補充復原的。化石燃料和核能都是不可再生能源的例子。
i) 化石燃料 - 煤、石油和天然氣
煤、石油和天然氣是三大種類的化石燃料。它們是在很多百萬年前形成的。因為它們由已分解的植物和動物物質變成，所以叫「化石燃料」。化石燃料廣泛用於發電和推動交通工具上。
當植物和動物死後，它們會分解和被掩藏。由於受著高壓和高溫影響，很多年後，它們便會轉為化石燃料。黑色的、像石頭般硬的就是煤；稠稠的液體就是石油；而天然氣通常發現於石油附近。天然氣是高度易燃的氣體，其主要成份是甲烷(CH4)。這些燃料全都是從地下提取的。
由於化石燃料是不可再生的能源，據估計，化石能源將會在未來的五十到一百年內被開採殆盡。而且，化石能源需要很多年後才能再形成，所以我們應節約化石燃料。
ii) 核能
核能是原子裡的能量。其中一條宇宙定律是物質和能量是不可被創造或消滅的，但物質和能量可以互相轉化。愛恩斯坦推算出一條公程式(E = mc2 : 能量 = 質量 x 光速2)去論述物質和能量之間的互相轉化。當原子核分裂或組合時，便會釋放巨大能量。核裂變就是利用原子核分裂放出的能量來發電；而核聚變就是利用多個小原子核組合時釋放的能量來發電。
當一原子核分裂時，它會分成數個小分裂碎片，二至三個中子亦會釋放出來。這些碎片的質量總和比原來的質量少。根據愛恩斯坦定律，那「少了」的質量(大約為原來質量的百分之零點一)轉化為能量。當一重原子的核子吸住一中子時，便會發生原子核分裂。核分裂亦有時是自發反應。
連鎖反應是指核裂變時釋放的中子會引致最少另一個原子核的分裂。這個原子核又會製造中子，這個過程會重複下去。這個過程可以是受控的(核能)或不受控的(核武器)。在受控的反應中，多餘的中子會被吸收(如被石墨所吸)，而釋放出來的能量會轉化為熱能。熱能會用來把水煮沸，從而推動渦輪，產生電力。
核聚變就是指數個小原子核結合時，大量的能量會被釋放。 太陽和星星的能量就是來自核聚變。在氫氣彈裡， 氫的兩個同位素氘和氚會組合成氦的核子和中子。 核聚變釋放的能量亦可用於把水煮沸，產生出來的蒸氣可推動渦輪來發電。
b. 可再生能源
可再生能源是可補充或復原的。地熱、水力、海洋能、太陽能、風力和生物量都是可再生能源。
i) 地熱能
在地殼下有一層溫度極高的液體狀石頭，稱為「岩漿」。當地下水被岩漿加熱時，溫泉或噴泉便會形成。例如日本就有很多溫泉。
地下熱水放出的水蒸氣，可作發電之用。在地熱發電廠裡，地下熱水蒸發成水蒸氣，推動渦輪產生電力。這種發電方法是美國加州重要電力來源。加州的地熱發電，佔全球地熱發電量的一半。
ii)水 力
水的流動可用來作功。例如流動水可用作推動木輪，而木輪又會推動磨坊以作磨粉和玉米。流動水亦可作發電用。
水壩會建於河流的某點，阻截水流。在水壩後面建有一個水塘。流動水流經裝有渦輪的推動室，推動渦輪，產生電力。
iii)海洋能
海洋能是位能的一種，海洋能的應用至今仍在試驗中，所以並不是非常普遍。基本上有三種可以應用的海洋能：浪、潮和海洋熱能。
利用海浪的能量來發電的原理和風力發電相似。在海浪發電廠裡有很多小室(見下圖)。海浪令小室內的內位起伏，令小室內的空氣排入排出。這會產生氣流，推動發電機。
 海浪發電廠的渦輪及發電機。海浪引致的空氣流動會推動渦輪及發電機。
圖片來源: http://www.energy.ca.gov.education
利用潮能發電，跟水力發電的原理相似。海岸旁會興建一個水壩，在潮漲時將海水儲起。潮退時，海水會被放出並流經渦輪，推動發電器。
海水的溫差也是位能的一種，叫做海洋熱能。日本和夏威夷都有利用這種海洋熱能作一些實驗性計劃。要運用海洋熱能，較暖的水面和較冷的深水之間的溫差最少要有3oC 。在發電過程中，一種低沸點的液體(如氨)會被暖的海水加熱而蒸發。蒸氣可推動渦輪；或者，蒸氣被減壓而擴張，推動渦輪和產生電力。
iv) 太陽能
太陽光給我們溫暖。在某些國家，利用太陽能燒水作家居用途是非常普遍的。事實上，太陽能燒水器早於1890年代便開始為人使用，當時第一個太陽能加熱器在加州。太陽能燒水器的吸光物質(燒水器上的深色表層)會把太陽能轉化為熱能，然後熱能會被儲在液體(水)之中。
除了直接加熱外，太陽能亦可循兩種途徑發電：一是太陽熱能電，另一是太陽能電池，或稱光電池。太陽熱能電可視作為太陽能燒水器的改進。太陽光會透過拋物線柱面鏡聚焦，把水煮沸，而產生的蒸氣亦可用來推動發電器。
 拋物線柱面鏡將太陽光聚焦以用作把水煮沸。把水煮沸時產生的蒸氣，可用作推動發電器。
圖片來源: http://www.energy.ca.gov/education
光電池技術於1950年代開始發展。光電池就是直接將太陽的放射能量轉為電力。原理就是太陽能會激活電池一極的電子，令電子離開那一極的表面；而電池的另一極會吸引這電子。於是，電子會從太陽能電池的一極流向另一極，產生電流。這個方法比較直接，而且太陽能電池非常輕巧，可隨身攜帶。
 光電池
圖片來源: http://www.energy.ca.gov/education
v) 風力
vi)生物量能
生物量能是指家居廢物，包括紙造的產品、落葉、枯樹、食物殘渣、樹皮、鋸屑和橡膠等。這些物件通常被認為是沒有儲能的，但生物質科技的發展告訴我們家居廢物是可用作能源的。一些生物過程(如生物質的發酵過程)會產生氫和乙醇等化合物。這些可燃燒氣體可用於推動車輛，甚至發電。
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